NO336986B1

NO336986B1 - Gjenget forbindelse for oljebrønnrør

Info

Publication number: NO336986B1
Application number: NO20020955A
Authority: NO
Inventors: Hideo Yamamoto; Kazyuki Nakasuji
Original assignee: Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp; Vallourec Oil And Gas France Sas
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2015-12-14
Also published as: EP1211451A1; EP1882874B1; EP1211451A4; WO2001016516A1; NO337618B1; US6679526B2; CA2383894C; NO20020955D0; CA2383894A1; NO20141507L; US20030066641A1; EP1882874A1; NO20020955L; AU6727100A; EP1211451B1

Abstract

En gjenget forbindelse for et oljebrønnrør er tilveiebrakt, hvilket hindrer forekomst av gnaging under gienlatt tilstramming og løsning, og som tilveiebringer er, høy grad lufttetthet og har utmerket gnagingsmotstand og lufttetthet uten anvendelse av flytende smøremiddel, eksempelvis et blandingsfett, 1) en smørende film av ei uorganisk polymeriskforbindelse som haren M (metallelement)- O (oksygen) ryggrad og har et fast smøremiddel dispergert i dette som blir dannet på en gjenget del eller en ugjenget metallkontaktdel, 2) en fosfatfilm og den smørende filmen av den uorganiske polymeriske forbindelsen blir dannet på den gjengete delen eller den ugjengete melalikontaktdelen, 3) et Cu belegningslag og den smørende filmen av den uorganiske polymeriske forbindelsen eller en smørende film av en resin der et fast smøremiddel er dispergert, blir dannet på den gjengete delen eller den ugjengete metallkontaktdelen, 4) en smørende film av den uorganiske polymeriske forbindelsen eller en smørende film av polymeren og en rusthindrende film inne- holdende et alkalimetallsalt av en karboksylsyre eller et alkalijordmetallsalt av en karboksylbyre, blir dannet på den gjengete delen eller den ugjengete metallkontaktdelen.

Description

Denne oppfinnelsen vedrører en gjenget forbindelse for en oljebrønntype med en utmerket motstand mot gnaging (galling). Mer spesifikt vedrører den en gjenget forbindelse for et oljebrønnrør for anvendelse ved utvinning av råolje og som kan utsettes for gjentatt stramming og løsning uten å anvende et flytende smøremiddel og uten gnaging, hvilket opprettholder lufttetthet, og som kan bli brukt gjentatte ganger.

Oljebrønnrør eksempelvis produksjonsrør og foringsrør som blir brukt ved utvinning av oljebrønner, er typisk forbundet med gjengete forbindelser. Dybden av oljebrønner er normalt 2.000 til 3.000 meter, men i den senere tiden har dybder nådd 8.000 til 10.000 meter i dype brønner, eksempelvis de på offshore oljefelt. En gjenget forbindelse for å forbinde slike oljebrønnrør blir brukt for strekkrefter i den aksielle retningen forårsaket av vekten av oljebrønnrøret og selve den gjengete forbindelsen, et sammensatt trykk på grunn av innvendig og utvendig overflatetrykk og varme, slik at det er foreskrevet at det er i stand til å opprettholde lufttetthet uten skade selv i en slik omgivelse. Videre er det under prosessen med å senke produksjonsrør eller foringsrør, tilfeller der en forbindelse som en gang er blitt strammet, blir løsnet og så strammet på ny. API (American Petroleum Institute) foreskriver at det ikke skal oppstå fastsetting (seizing) vist til som gnaging, og at lufttetthet kan opprettholdes selv om stramming (oppgjøring) (make-up) og løsning (break-out) (oppbrekking) utføres ti ganger for en produksjonsrørsforbindelse og tre ganger for en foringsrørsforbindelse.

En gjenget forbindelse har normalt en struktur der en utvendig gjenge er utformet på enden av et oljebrønnrør, en innvendig gjenge er utformet på den innvendige overflaten av en gjenget kopling, en ugjenget metallkontaktdel utformet på enden av den utvendige gjengen er innbyrdes sammenpassende med en ugjenget metallkontaktdel utformet ved basen av den innvendige gjengen, og ved å utføre stramming, kommer de ugjengete metallkontaktdelene i kontakt med hverandre, og en metalltetningsdel dannes. Gnagemostand og lufttetthet økes ved å utføre overflatebehandling av gjengene og den ugjengete metallkontaktdelen, og ved å påføre et sammensatt fett (compound grease) under tildragning.

Imidlertid virker spesielt på de ujevne metallkontaktdelene, et høyt overflatetrykk som overgår materialet i den gjengete forbindelsens flytegrense (yield point) slik at gnaging lett finner sted. Følgelig er forskjellige gjengete forbindelser blitt foreslått for å forbedre gnagingsmotstand på slike deler.

Eksempelvis fremviser japansk publisert ugransket patentsøknad Sho 61-79797 en gjenget forbindelse der den gjengete delen er belagt med Zn, Sn eller tilsvarende, og de ugjengete metallkontaktdelene er belagt med gull, platina eller tilsvarende.

Japansk publisert gransket patentsøknad Hei 3-78517 fremlegger en rør-forbindelse på hvilket det er dannet en film av en syntetisk resin inneholdende 20 - 90% molydbendisulfid med en partikkeldiameter på maksimum 10 mikrometer dispergert deri.

Japansk publisert ubehandlet patentsøknad Hei 8-103724 fremlegger en overflatebehandlingsmetode for en stålrørsforbindelse der en resinfilm som inneholder molybdendisulfid, er utformet på tappen av en magnesiumfosfat kjemisk formasjonsbelegning.

Japansk publisert ubehandlet patentsøknad Hei 8-105582 fremviser en overflatebehandlingsmetode for en rørforbindelse der et nitrerende behandlingslag er laget av et første lag, et jernbelagt lag eller et jernlegeringsbelagt lag gjort til et andre lag, og på toppen av dette er det utformet et tredje lag omfattende en resinfilm inneholdende molybdendisulfid.

Imidlertid, baserer de gjengete forbindelsene vedlagt i de ovenfor beskrevne publikasjonene seg på anvendelse av et sammensatt fett. Dette fettet inneholder pulvere av tungmetaller eksempelvis sink, bly og kopper, og det er en bekymring i forbindelse med forefinnelsen av miljøgifter når det utvikler seg en situasjon slik som når fettet som er påført under forbindelsen av gjengene blir vasket av eller at det fettet som strømmer over til den utvendige overflaten under stramming. I tillegg, forverrer prosessen ved å påføre et sammensett fett arbeidsomgivelsene og senker også driftsvirkningsgraden. Følgelig, er det ønskelig med utviklingen av en gjenget forbindelse som ikke anvender et sammensatt fett.

En gjenget forbindelse der en fast smørefilm er dannet overflaten er blitt foreslått som en gjenget forbindelse som ikke anvender et sammensett fett.

Eksempelvis fremviser japansk publisert ubehandlet patentsøknad Hei 8-233163, japansk publisert ubehandlet patentsøknad Hei 8-233164 og japansk publisert ubehandlet patentsøknad Hei 9-72467 gjengete forbindelser der det er utformet en resinfilm der molybdendisulfid er dispergert i en resin.

Imidlertid er det et problem at gjengete forbindelser med en resinfilm dannet på forbindelsen, at sammenlignet med når et sammensatt fett blir brukt, er friksjons koeffisienten mellom kontaktflatene høy under tilstramningsfasen av den gjengete forbindelsen, og det blir nødvendig med en betydelig tilstramningskraft. Under sammensetning av en oljebrønnrørsledning, er det viktig å redusere tilstramnings-kraften av den gjengete forbindelsen for å forbedre arbeidbarhet, og for å oppnå dette, er det ønskelig med en gjenget forbindelse med en lav friksjonskoeffisient på kontaktflatene og utmerket smørbarhet som en gjenget forbindelse som ikke anvender et sammensett fett.

I de senere år, har det vært en forespørsel for en varmebestandig gjenget forbindelse for anvendelse i høytemperaturs oljebrønner der omgivelsene for anvendelsen har vært ved en høy temperatur på 250 - 300°C, og for dampinnsprøyt-ningsoljebrønner der høytemperatursdamp (350°C), som til og med kan nå den kritiske temperaturen, blir sprøytet inn for å øke virkningsgraden av utvinningen av råolje. Følgelig, er det ønskelig at en gjenget forbindelse har egenskaper som etter en varmebehandlingstest, blir utført på en tilstrammet forbindelse ved en temperatur som overgår 350°C, at lufttetthet opprettholdes selv når en løsning og en ny tilstramning utføres.

Imidlertid, med vanlig teknologi fremvist i publikasjoner slik som de beskrevet over, er det vanskelig å garantere en slik ytelse.

Følgelig, når en gjenget forbindelse blir strammet, når et sammensatt fett eksempelvis slik som spesifisert i API standard BUL5A2 blir brukt, fordamper fettkomponenten på grunn av den høye temperaturen og smøreevnen avtar, slik at det er et problem at en foreskrevet lufttetthet ikke kan oppnås ved gjenstramming etter løsning. Følgelig, er det problemer med teknologien fremlagt i japansk publisert ubehandlet patentsøknad Hei 5-117870, japansk publisert ubehandlet patentsøknad Hei 6-10154, japansk publisert ubehandlet patentsøknad Hei 5-149485, japansk publisert ubehandlet patentsøknad Hei 2-085593 og tilsvarende, som baserer seg på påføringen av et sammensatt fett, og problemene er med hensyn til å opprettholde lufttetthet ved høye temperaturer.

I teknologien som er fremlagt i den japanske publiserte ubehandlete patent-søknaden Hei 8-233164 og japansk publisert ubehandlet patentsøknad Hei 9-72467, som erkarakterisert vedat den ikke anvender sammensatt fett, forringes resinet når den utsettes for lange perioder ved en høy temperatur som kan nå så høyt som 400°C, så den svikter i forbindelse med å fungere som et bindemiddel som holder et fast smøremiddel eksempelvis molybdendisulfid, og det er problemer ved at smøreevnen avtar, at det oppstår ikke forskriftsmessig tilstramming og gnaging, og lufttettheten forverres.

På denne måten har man for tiden ikke oppnådd en gjenget forbindelse med utmerkete gnagingsegenskaper som gjentatte ganger kan bli brukt under forhold med høy temperatur som kan nå så høyt som 400°C.

Videre, er det et problem at en inngitt forbindelse som er vedlagt i de ovenfor beskrevne publikasjonene og som ikke bruker et sammensatt fett, et problem at tilstrammingsdreiemomenter lett varierer og tilstrammingen er ustabil sammenlignet med en gjenget forbindelse som bruker et sammensatt fett. I tillegg, med gjengete forbindelser i henhold til de ovenfor beskrevne publikasjoner som ikke anvender et sammensatt fett, ble virkningen av å hindre risting av forbindelsen i perioden mellom frakt fra en fabrikk og anvendelse på stedet, dårlig sammenlignet med når et sammensatt fett blir brukt, og det var problemer med rustdannelse og følgende oppsvelling av en resinfilm, eller at avskalling fant sted og at strammingen ble enda mer ustabil når forbindelsen skulle strammes, gnaging fant sted, og lufttettheten avtok.

Figur 1 er et skjematisk riss som viser den typiske sammenstillingen av et oljebrønnrør og en gjenget kopling under frakt av oljebrønnrøret. Symbol A viser et oljebrønnrør, B viser en gjenget kopling, 1 viser en muffe, 2 viser en tapp og 3 viser en gjenget del.

Som vist på figur 1, er et oljebrønnrør A normalt fraktet i en tilstand der en muffe 1 har en gjenget del 3 dannet på den innvendige overflaten av en gjenget kopling B gjenget på en topp 2 med en gjenget del 3 utformet på den ytre overflaten av begge sine ender.

Imidlertid kan den blottlagte tappen og muffen lett ruste. Etter frakt, i tilfeller der et sammensatt fett blir påført for å hindre rust, er det lite rustdannelse, men i tilfeller der kun en resinfilm blir brukt uten et sammensatt fett, er de rusthindrende egenskapene av filmen dårlige, slik at det lett dannes rust.

Rust har dårlig smøreevne, og uregelmessigheter i overflaten kan dannes på tappen og muffen på grunn av rustdannelse, slik at det kan være årsaken til gnaging under tilstramming.

NO 328656 B1 beskriver en gjenget stålrørforbindelse med høy rivings-motstand for et oljebrønnrør omfattende en tapp og en muffe der hver av dem omfatter en gjenget del og en ugjenget metallkontaktdel, og som har et fast smøremiddel tilveiebrakt på gjenget og en ikke-gjenget metallforseglingsdel.

JP-A-08-134485 beskriver et fast smøremiddel for operative overflater til pakninger som er utsatt for friksjon og høye temperaturer, som omfatter organisk oppløsende middel og uorganisk polymer inkluderende metalloksid ryggrad.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Et formål ved denne oppfinnelsen er å tilveiebringe en gjenget forbindelse for et oljebrønnrør som ikke anvender et flytende smøremiddel eksempelvis et sammensatt fett og som kan undertrykke det at det oppstår gnaging under stramming og løsning utføres gjentatte ganger og som kan tilveiebringe en høy grad av lufttetthet og som har utmerket gnagingsmotstand og lufttetthet.

Spesielt er det et formål med denne oppfinnelsen å tilveiebringe en gjenget forbindelse for et oljebrønnrør som kan undertrykke forekomsten av gnaging når tilstramming og løsning utføres gjentatte ganger uten anvendelse av et flytende smøremiddel eksempelvis et sammensatt fett, som har en lav friksjonskoeffisient under tilstramming, som kan tilveiebringe en høy grad av lufttetthet med lavt tilstrammingsdreiemoment, og som har utmerket gnagingsmotstand og lufttetthet.

I tillegg, er det spesielt et formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en gjenget forbindelse for et oljebrønnrør som kan undertrykke forekomsten av gnaging når gjentatt tilstramming og løsning utføres uten anvendelse av et flytende smøremiddel eksempelvis et sammensatt fett, og som tilveiebringer en høy grad lufttetthet og som har utmerket gnagingsmotstand og lufttetthet for utvinning av råolje i et høytemperaturmiljø eksempelvis en dyp, høytemperaturs oljebrønn eller en dampinnsprøytningsoljebrønn.

Videre, er det et spesifikt formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en gjenget forbindelse for et oljebrønnrør som undertrykker rustdannelse og som kan eliminere manglende stabilitet av tilstramningsdreiemoment og som undertrykker forekomsten av gnaging under gjentatt tilstramming og løsning uten anvendelse av et flytende smøremiddel slik som et sammensatt fett og som har utmerket gnagingsmotstand og lufttetthet.

For å oppnå de ovenfor angitte formål og for å tilveiebringe en gjenget forbindelse med en fast smørende film dannet på sin overflate, utførte de foreliggende oppfinnerne grunnleggende undersøkelser vedrørende varmemotstanden og smøre- evnen av faste smøremidler og bindemidlene som danner den faste smørende filmen, og de oppnådde den følgende kjennskapen. Under vil en fast smørende film beskrives rett og slett som en smørende film. (1) Et fast smøremiddel eksempelvis molybdendisulfid eller grafitt degenererer ikke eller brytes ikke ned på grunn av varme selv ved en temperatur i størrelsesorden på 400°C, og det utviser god smøreevne som er den samme som ved romtemperatur. (2) Hvis en resin blir brukt som et bindemiddel for et fast smøremiddel, finner degenerering, dekomposisjon eller forkulling sted i et høytemperatursmiljø etter en lang periode som overgår 24 timer, det taper sin funksjon som et bindemiddel som dekker overflaten av forbindelsen med det faste smøremidlet, og smøreevnen avtar. Imidlertid, hvis et resin blir brukt sammen med et Cu belegningslag, opprettholdes god smøreevne selv i et høytemperaturmiljø. (3) Uorganiske blandinger eksempelvis oksider, karbider eller nitrider av silisium, titan, aluminium eller tilsvarende er termiske stabile, men har overhodet ingen evne til å fungere som et bindemiddel for å dekke et fast smøremiddel. Følgelig, kan de ikke danne en film, slik at smøreevnen er lav selv om de blir blandet med et fast smøremiddel. (4) Et metallalkoksid (M(OR)4, der M er et metallelement eksempelvis silisium eller titan, 0 er oksygen og R er en alkylgruppe) har en alkylgruppe, slik at det utviser egenskaper tilsvarende en organisk substans, og det kan fungere som et bindemiddel. Dette materialet er ustabilt i atmosfæren, så det absorberer fuktighet og ko-hydrolyse finner sted, og nedbrytningsproduktene forbindes med hverandre og omdannes til en termisk stabil uorganisk polymer-forbindelse med en nettverks-struktur med en ryggrad uttrykt av M (metallelement) - 0 (oksygen). Formel (1) viser den grunnleggende molekylstrukturen av en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad. (5) En uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad er hard og har utmerkete slitasjeegenskaper. (6) Følgelig, ved å blande et fast bindemiddel, eksempelvis molybdendisulfid eller grafitt, med det ovenfor beskrevne metallalkoksid som bindemiddel, kan påføring av den resulterende blandingen for å danne et beleggende lag og utføre en fuktighetsbehandling, en smørende film bli utformet. Den smørende filmen omfatter en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad og som inneholder et fast smøremiddel eksempelvis molybdendisulfid eller grafitt.

De foreliggende oppfinnerne undersøkte passende forhold å danne en smørende film av en uorganisk polymer forbindelse med den ovenfor beskrevne M-0 ryggrad på en gjenget forbindelse, og oppnådde den følgende kunnskapen. (7) Gnaging undertrykkes ved å danne en smørende film av en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad på den ugjengete metallkontaktdelen av minst en av enten en tapp eller en muffe. (8) Masseforholdet (B/A) av innholdet B av det faste smøremidlet til innholdet A av den uorganiske polymere forbindelsen med en M-0 ryggrad i den smørende filmen er fortrinnsvis i området av 0,3 - 9,0. (9) Gnagingsmotstand kan økes ved å justere overflateruheten Rmaks i området på hvilket den smørende filmen er dannet for å være 3-15 mikrometer, og å gjøre tykkelsen av denne smørende filmen 5-30 mikrometer. (10) Ko-hydrolyse fremmes ved å utføre fukting og oppvarming etter påføring av en blanding av et metallalkoksid og et fast smøremiddel, slik at varigheten for å danne en smørende film forkortes, fordampningen og utladningen av ko-hydrolyseprodukter fremmes, og adhesjonen av filmen blir sterk, slik at gnagingsmotstanden økes.

De foreliggende oppfinnerne undersøkte også passende forhold for dannelse av en fosfatfilm og en smørende film av en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad på en gjenget forbindelse laget av karbonstål eller et lavlegert stål med et Cr innhold på mindre enn 10 masseprosent, og de gjorde de følgende funn. (11) Gnaging kan undertrykkes ved utforming av en fosfatfilm på den ugjengete metallkontaktdelen av minst en av enten tappen eller muffen og ytterligere å danne en smørende film av en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad på toppen av det. (12) Masseforholdet (B/A) av innholdet B av det faste smøremidlet med innholdet A av den uorganiske polymer-forbindelsen med en M-0 ryggrad i den smørende filmen er fortrinnsvis i området 0,3 - 9,0. (13) Gnagingsmotstand økes ved å justere overflateruheten Rmaks av den ugjengete metallkontaktdelen på hvilket fosfatfilmen dannes, til å være 3-15 mikrometer, og ved å gjøre tykkelsen av den smørende filmen 5-30 mikrometer.

Videre, undersøkte de foreliggende oppfinnerne passende forhold for dannelsen av et lag av Cu belegg og en smørende film av en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad på en gjenget forbindelse, og de gjorde de følgende funn. (14) Gnaging kan undertrykkes ved å danne et lag av Cu belegning på den ugjengete metallkontaktdelen av minst en av enten en tapp eller en muffe og ytterligere å danne en smørende film av en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad på tappen av seg eller på den ugjengete metallkontaktdelen av det andre elementet. (15) Masseforholdet (B/A) av innholdet B av det faste smøremidlet til innholdet A av den uorganiske polymer-forbindelsen til en M-0 ryggrad i den smørende filmen er fortrinnsvis i området fra 0,3 - 9,0. (16) Gnagingsmotstand forbedres ved å justere overflateruheten Rmaks av laget av Cu belegg til å være 3-15 mikrometer, og ved å gjøre tykkelsen av den smørende filmen 5-30 mikrometer. (17) Den ovenfor beskrevne overflateruheten kan oppnås ved såkalt sand-blåsningsbehandling (blasting treatment) der haggel eller andre harde biter blåses mot området på hvilket laget Cu belegning skal dannes (substratet) eller mot laget Cu belegg.

De foreliggende oppfinnerne kom også på å danne en rusthindrende film i tillegg til en smørende film, de utførte grunnleggende undersøkelser vedrørende rusthindrende filmer, og gjorde de følgende funn. (18) En film inneholdende et salt av karboksylsyre og et alkalisk metall eller et jordalkalisk metall er i form av et halvfast eller et fast ved romtemperatur, og er effektivt for rusthindring over lengre perioder. Et slikt salt vil bli vist til som et metallsalt av karboksylsyre. Videre, når det vises til et alkalisk metall, vil det omfatte et jordalkalisk metall. (19) Den ovenfor beskrevne filmen har et høyt såpedannelsestall, og jo høyere det totale basetallet er, jo mer effektivt er det for langtids rusthindring. (20) En film som omfatter det ovenfor beskrevne saltet og ytterligere omfatter et smøremiddel, eksempelvis grafitt, molybdendisulfid eller en organisk M-0 blanding, senker friksjonskoeffisienten av kontaktoverflatene under stramming og kan stabilisere tilstramningsdreiemomentet for en forbindelse ved en lav verdi.

Basert på resultatene av de ovenfor beskrevne grunnleggende under-søkelsene, ble ytterligere detaljerte undersøkelser utført med hensyn til rusthindrings-egenskapene og smøreevnene av en gjenget forbindelse med en smørende film og en rusthindrende film dannet derpå. Ved undersøkelse av rusthindring ved hjelp av en saltspraytest spesifisert av JIS-Z2371 og der smøreevnen ble undersøkt av en ring/blokk kontakttype friksjonstest, og den følgende kunnskapen ble oppnådd. Figur 2 viser grafer som indikerer forholdet mellom arealet der rusting oppstår i en saltspraytest og såpedannelsestallet, det totale basetallet, innholdet av alkalimetall og tykkelsen av en rusthindrende film. På figur, (a) er det en graf av arealet av rustdannelsen og såpedannelsestallet, (b) er en graf av arealet av rustdannelsen og det totale basetallet, (c) er en graf av arealet av rustdannelse og alkalimetallinnholdet, og (d) er en graf av arealet av rustdannelsen og tykkelsen av en rusthindrende film. Figur 3 viser grafer for forholdet mellom friksjonskoeffisienten i en friksjonstest og såpedannelsestallet, det totale basetallet, innholdet av alkalimetall og tykkelsen av en rusthindrende film. På figur, (a) er det en graf som viser friksjonskoeffisienten og såpedannelsestallet, (b) er en graf som viser friksjonskoeffisienten og det totale basetallet, (c) er en graf som viser friksjonskoeffisienten og alkalimetallinnholdet, og (d) er en graf som viser friksjonskoeffisienten og tykkelsen av en rusthindrende film. På figurene 2 og 3, er den rusthindrende filmen en fast film som inneholder metallsalt av karboksylsyre. De standard filmdannende forholdene var et alkalimetallinnhold på 10 masseprosent, et såpedannelsestall på 50 mgKOH/g, et totalt basetall på

50 mgKOH/g og en filmtykkelse på 10 mikrometer.

(21) Som vist på figurene 2(a) - (c) og figurene 3(a) - (c), når såpedannelsestallet er 20-150 mgKHO/g, det totale basetallet er 15 - 100 mgKOH/g, og det alkaliske metallinnholdet er 2 - 20 masseprosent, så har den rusthindrende filmen utmerkete rusthindrende egenskaper og har gode friksjonsegenskaper med en redusert friksjonskoeffisient. (22) Under dannelsen av en rusthindrende film som inneholder et metallsalt av en karboksylsyre, hvis metallsaltet er tynnet ut med et organisk løsemiddel, og en rusthindrende olje med en viskositet på 40°C på 2 - 30 cSt blir brukt etter fortynning, ble adhesjonen av den rusthindrende oljen økt. (23) Under dannelsen av en rusthindrende film på toppen av en smørende film, som vist på figur 2(d) og figur 3(d), kan de rusthindrende egenskapene og smøreevnen begge opprettholdes på gode nivåer ved å gjøre tykkelsen av den rusthindrende filmen 1 mikrometer-50 mikrometer. (24) Når en smørende film dannes på enten tappen eller muffen og en rusthindrende film er dannet på den andre, kan de ovenfor beskrevne egenskapene bli opprettholdt på gode nivåer ved å gjøre tykkelsen av den rusthindrende filmen 5 mikrometer - 50 mikrometer. (25) Hvis et smøremiddel i form av grafitt eller molybdendisulfid eller en organisk Mo blanding er inkludert i den rusthindrende filmen, blir friksjonskoeffisienten stabilisert ved et enda lavere nivå, og tilstramningsmomentet kan stabiliseres på et enda lavere nivå. Innholdet derav er 5 - 30 masseprosent.

De foreliggende oppfinnerne utførte ytterligere undersøkelser basert på denne kjennskapen, og de fullførte den foreliggende oppfinnelsen.

Her er den foreliggende oppfinnelsen en gjenget forbindelse for et oljebrønn-rør omfattende en tapp og en muffe der hver av dem har en gjenget del og ugjenget metallkontaktdel, og har en fast smørende film dannet på den ugjengete metallkontaktdelen av minst en av enten tappen eller muffen, der den faste smørende filmen omfatter et fast smøremiddel dispergert og blandet i en uorganisk polymer-forbindelse, der den uorganiske polymer-forbindelsen har en M-0 ryggrad, og en alkylgruppe, M er et metallelement og 0 er oksygen.

Ytterligere foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen defineres i kravene 2 til 11.

Oppfinnelsen vil videre beskrives i form av eksempler med referanse til de tilhørende figurer.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 er et skjematisk riss som viser en typisk sammensatt struktur av et oljebrønnrør og en gjenget kopling ved frakt av oljebrønnrøret. Figur 2 viser en graf som indikerer forholdet mellom arealet der rust oppsto i en saltspraytest og såpedannelsestallet, der det totale basetallet, alkalimetallinnholdet og tykkelsen av en rusthindrende film. På figuren, (a) er en graf av arealet av rustdannelse og såpedannelsestallet, (b) er en graf av arealet av rustdannelse og det totale basetallet, (c) er en graf av arealet av rustdannelse og alkalimetallinnholdet, og (d) er en graf av arealet av rustdannelse og tykkelsen av en rusthindrende film. Figur 3 viser grafer av forholdet mellom friksjonskoeffisienten i en friksjonstest og såpedannelsestallet, og det totale basetallet, alkalimetallinnholdet, og tykkelsen av en rusthindrende film. På figuren, er (a) en graf som viser friksjonskoeffisienten og såpedannelsestallet, (b) er en graf som viser friksjonskoeffisienten og det totale basetallet, (c) er en graf som viser friksjonskoeffisienten og alkalimetallinnholdet, og (d) er en graf som viser friksjonskoeffisienten og tykkelsen av en rusthindrende film. Figur 4 er et skjematisk riss som viser den typiske konstruksjonen av en gjenget forbindelse i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Figur 5 er et typisk tverrsnittsriss som viser et eksempel på tilstanden av dannelsen av en smørende film i henhold til den første oppfinnelsen. Figur 6 er et typisk tverrsnittsriss som viser et eksempel på tilstanden av dannelsen av en smørende film i henhold til den andre oppfinnelsen. Figur 7 er et forstørret tverrsnittsriss av den ugjengete metallkontaktdelen av en tapp som viser et eksempel på tilstanden av dannelsen av en smørende film i henhold til den tredje oppfinnelsen. Figur 8 er et forstørret tverrsnittsriss som viser et eksempel på tilstanden av dannelsen av en smørende film i henhold til den fjerde oppfinnelsen, der riss (a) viser den ugjengete metallkontaktdelen av en tapp, og riss (b) viser den ujevne metallkontaktdelen av en muffe. Figur 9 er et forstørret tverrsnittsriss som viser tilstanden av dannelsen av en smørende film og en rusthindrende film i henhold til den femte oppfinnelsen, og riss (a) viser den ugjengete metallkontaktdelen av en tapp, og riss (b) viser den ugjengete metallkontaktdelen av en muffe. Figur 10 er et forstørret tverrsnittsriss som viser tilstanden av en dannelse av en smørende film og en rusthindrende film i henhold til den sjette oppfinnelsen, og riss (a) viser den ujevne metallkontaktdelen av en tapp, og riss (b) viser den ugjengete metallkontaktdelen av en muffe.

Konstruksjonen av en gjenget forbindelse for et oljebrønnrør som viser den foreliggende oppfinnelsen vil bli beskrevet. En gjenget forbindelse for et oljebrønnrør vil også vises til som en gjenget forbindelse.

Figur 4 er et skjematisk riss som viser den typiske konstruksjonen av en gjenget forbindelse i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Symbol 1 indikerer en muffe, 2 indikerer en tapp, 3 indikerer en gjenget del, 4 indikerer en ugjenget metallkontaktdel og 5 indikerer en skulderdel. En ugjenget metallkontaktdel vil også vises til som en del metallkontaktdel.

Som vist på figur 4, omfatter en gjenget forbindelse for et oljebrønnrør i henhold til den foreliggende oppfinnelsen en muffe 1 laget av en gjenget del 3 og en ugjenget metallkontaktdel 4 dannet på den innvendige overflaten av en gjenget kopling, og en tapp 2 dannet fra en gjenget del 3 og en ugjenget metallkontaktdel 4 dannet på den ytre overflaten av en ende av et oljebrønnrør.

I det følgende vil en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad i henhold til den første til den sjette oppfinnelsen bli beskrevet.

Et materiale med funksjon som et bindemiddel for et fast smøremiddel, eksempelvis molybdendisulfid eller grafitt og som har en varmebestandighet og en passende hardhet og slitasjemotstand, blir brukt som den uorganiske polymer-forbindelsen med en M-0 ryggrad. Noen eksempler på slike materialer er uorganiske polymer-forbindelser med en molekylstruktur vist av den ovenfor angitte formel (1) og har en ryggrad uttrykt som Ti-O, Si-O, Zr-O, Mn-O, Ce-O, Ba-0 eller tilsvarende med en alkylgruppe, eksempelvis metyl, etyl, isopropyl, propyl, isobutyl eller butyl. Det er fortrinnsvis en uorganisk polymer-forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Mer fortrinnsvis, er det en uorganisk polymer-forbindelse med en Ti-0 ryggrad der alkylgruppen er metyl, etyl eller propyl.

Det faste smøremidlet er dispergert i den uorganiske polymere forbindelsen med en M-0 ryggrad, det er sterkt bundet med dette til overflaten av den gjengete forbindelsen, og er tynt fordelt av tildragningstrykket under tildragningsoperasjonen, slik at det har virkningen av å øke smøreevnen av den smørende filmen og å øke gnagingsmotstand.

Enkelte eksempler på et fast smøremiddel med slik virkning er karbonater, silikater, oksider, karbider, nitrider, sulfider, fluorider, grafitt, molybdendisulfid, wolframdisulfid, kalsiumstearat, klusterdiamanter (duster diamants), fulleren C6oog organiske molybdenforbindelser. Disse kan bli brukt alene eller som en blanding av to eller flere. Fortrinnsvis er det wolframdisulfid, grafitt, molybdendisulfid eller en organisk molybdenforbindelse. Molybdendisulfid har god smøreevne, spesielt under et høyt overflatetrykk, slik at molybdendisulfid blir fortrinnsvis brukt alene med en gjenget forbindelse laget av et høyfast materiale.

Enkelte eksempler på en karbonat er karbonater av alkalimetaller eller alkali jordmetaller, eksempelvis Na2C03, CaC03og MgC03. Et eksempel på silikater er MxOySi02(hvori M er et alkalisk metall eller et jordalkalisk metall). Noen eksempler på et oksid er Al203, Ti02, CaO, ZnO, Zr02, Si02, Fe203, Fe304og Y203. Noen eksempler på karbider er SiC, TiC og tilsvarende, noen eksempler på nitrider er TiN, BN, AIN, Si3N4og tilsvarende, noen eksempler på sulfider er PbS og tilsvarende, og noen eksempler på fluider er Caf2, BaF2og tilsvarende. Molybdenalkyltiofosfat, molybdenalkyltiokarbamat og tilsvarende kan bli brukt som en organisk molybdenforbindelse.

Den gjennomsnittlige partikkeldiameteren av det faste smøremidlet som den smørende filmen inneholder av den uorganiske polymer-forbindelsen med en M-0 ryggrad, er fortrinnsvis minst omtrent 0,005 mikrometer og maks 3,0 mikrometer. Hvis den gjennomsnittlige partikkelen er mindre enn 0,005 mikrometer, adhererer partiklene seg lett til hverandre under blanding, og det blir vanskelig å dispergere dem jevnt, og det blir lett at gnaging finner sted lokalt. Hvis partikkeldiameteren er større enn 3 mikrometer, er det vanskelig å dispergere dem jevnt, og lokal gnaging har lett for å finne sted.

Masseforholdet (B/A) av innholdet (B) av det faste smøremidlet i forhold til innholdet (A) av den uorganiske blandingen med en M-0 ryggrad er fortrinnsvis minst 0,3 og maks 9,0. Hvis masseforholdet er mindre enn 0,3, er virkningen av den smørende filmen som er dannet for å øke smøreevnen liten, og forbedringen i gnagingsmostand er inadekvat. Hvis masseforholdet er større enn 9,0, er det problemer med at adhesjon av den smørende filmen avtar, og spesielt avskalling av det faste smøremidlet fra den smørende filmen blir markert. Mer fortrinnsvis er masseforholdet minst 0,5 og maks 7,0.

I det følgende, vil tykkelsen av en smørende film ifølge oppfinnelsen bli beskrevet.

Tykkelsen av den smørende filmen er fortrinnsvis minst 5 mikrometer og maks 30 mikrometer. Det faste smøremidlet som den smørende filmen inneholder, er utsatt for et høyt overflatetrykk og sprer seg over hele kontaktoverflaten og utviser utmerket gnagingsmotstand, men hvis tykkelsen av den smørende filmen er mindre enn 5 mikrometer, blir innholdet av det faste smøremidlet lite, og dets virkning for å øke smøringen er liten. Hvis tykkelsen av den smørende filmen overgår 30 mikrometer, er det slike problemer som at tilstramningsmengden blir inadekvat og lufttettheten avtar, og at det blir lett for at gnaging finner sted hvis overflatetrykket økes for å garantere en lufttetthet. I tillegg, er det ulempe at det blir lett at avskalling av den smørende filmen finner sted. Mer fortrinnsvis, er tykkelsen av den smørende filmen minst 5 mikrometer og maks 15 mikrometer.

I det følgende vil en metallalkoksid bli brukt for å danne en smørende film i henhold til den første til den sjette oppfinnelsen, og et dispergeringsmiddel for metallalkoksidet bli beskrevet.

Som et metallalkoksid, kan et metallalkoksid med den basiske molekylstrukturen M(OR4) der M er titan, silisium, zirkonium, magnesium, cerium, barium eller tilsvarende, og R er en metyl, etyl, isopropyl, propyl, isobutyl, butyl eller tilsvarende bli brukt.

Som et dispergeringsmiddel for metallalkoksidet, kan en væske med lavt kokepunkt, eksempelvis xylen, metylenklorid, isopropyl, butylalkohol eller metyletylketon bli brukt enten alene eller som en kombinasjon av to eller flere.

I det følgende, vil en fuktende behandling som utføres under prosessen med å danne en smørende film i henhold til oppfinnelsen, bli beskrevet.

Fuktingsbehandling kan utføres ved lagring i luft i en forhåndsbestemt tids-periode, men den blir fortrinnsvis utført i en atmosfære med en fuktighet på minst 70 prosent. I tillegg, blir oppvarming fortrinnsvis utført etter en fuktighetsbehandling. Oppvarmingen fremmer ko-hydrolyse, og den kan fremme avgivningen (discharge) fra inne i den smørende filmen av alkyler som er ko-hydrolyseprodukter, det gjør adhesjonen av den smørende filmen sterk, og det øker mostand mot gnaging. Oppvarming blir fortrinnsvis utført etter fordamping av dispergeringsmidlet. En passende oppvarmingstemperatur er en temperatur på 100-200°C nær kokepunktet av alkylen, og det er effektivt å blåse varmluft.

Utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen vil bli beskrevet i detalj under henvisning til de vedlagte tegningene.

(Første utførelsesform)

En utførelsesform av en gjenget forbindelse i henhold til oppfinnelsen vil bli beskrevet i detalj.

Figur 5 er et forstørret tverrsnittsriss av den ugjengete metallkontaktdelen av en tapp som viser et eksempel på den dannete tilstanden av en smørende film i henhold til den første oppfinnelsen. Henvisningstall 6 viser en smørende film, 7 viser en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad, og 8 viser et fast smøremiddel. De samme henvisningstallene som på figur 4 viser de samme elementene.

Som vist på figur 5, har denne gjengete forbindelsen en smørende film 6 dannet på overflaten av den ugjengete metallkontaktdelen 4 av tappen 2, og den smørende filmen er dannet av et fast smøremiddel 8 dispergert og blandet i en uorganisk polymer-forbindelse 7 med en M-0 ryggrad. Figur 5 viser tilfellet der en smørende film er dannet på den ugjengete metallkontaktdelen av en tapp 2, men en smørende film kan være dannet på overflaten av den ugjengete metallkontaktdelen av minst en av enten tappen eller muffen.

De ugjengete metallkontaktdelene har et høyere kontaktoverflatetrykk og hardere smøringsforhold enn de gjengete delene, og de gjengete delene forbinder tappen og muffen til hverandre ved hjelp av gjenget inngrep, slik at gnagingsmotstand kan økes ved å danne en smørende film på en metallkontaktdel av i det minste en av enten tappen eller muffen. I tilfellet med en gjenget forbindelse som tar i bruk et høyfast materiale og som har et høyt kontakttrykk som virker på gjengene eller i tilfelle med en gjenget forbindelse laget av en legering med en stor mengde legeringselementer, eksempelvis Cr eller Ni, er det lett at gnaging finner sted, slik at en smørende film blir fortrinnsvis dannet på gjengene i tillegg til metallkontaktdelene.

Overflateruheten Rmaks av delen på hvilket den smørende filmen er dannet (substratet) er fortrinnsvis minst 3 mikrometer og maks 15 mikrometer. Ved å påføre en passende overflateruhet som en forbehandling under dannelsen av en smørende film, blir det en såkalt forankringseffekt der den smørende filmen dannet derpå, øker sitt fysisk grep, og avskalling av den smørende filmen blir hindret. Hvis overflateruheten Rmaks er mindre enn 3 mikrometer, er forankringsvirkningen liten og avskalling av den smørende filmen oppstår lett. På den annen side, hvis overflateruheten overgår 15 mikrometer, en tilstramning og løsning, slites under den smørende filmen der den er utformet på fremspring av ruhetene, og ganging finner lett sted. Mer fortrinnsvis, er overflateruheten minst 4 mikrometer og maks 10 mikrometer. Overflateruheten av de motstående delene der den smørende filmen ikke er dannet, er fortrinnsvis mindre enn overflateruheten av delen der den smørende filmen er dannet.

I en gjenget forbindelse i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, kan et rusthindrende tilsetningsstoff eller en korrosjonsinhibitor bli tilsatt den smørende filmen for å hindre rustdannelse mens gnagingsmotstanden opprettholdes. Kjente produkter kan bli brukt som rusthindrende tilsetningsstoffer eller en korrosjonsinhibitor.

I det følgende vil en fremgangsmåte for å danne en smørende film i henhold til den foreliggende oppfinnelsen blir beskrevet.

I en fremgangsmåte for å danne smørende film i henhold til denne oppfinnelsen, blir et dispergeringsmiddel tilsatt et metallalkoksid og et fast smøremiddel, de blir blandet og påført metallkontaktdelen av i det minste en av enten tappen eller muffen, fuktighetsbehandling blir utført for å utføre ko-hydrolyse, og en smørende film av en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad blir dannet.

Blandingsforholdet av metallalkoksid og det faste smøremidlet blir valgt slik at det i en tørr tilstand etter at den smørende filmen er dannet, er masseforholdet av innholdet (A) av den uorganiske polymere forbindelsen med en M-0 ryggrad og innholdet (B) av det faste smøremidlet minst 0,3 og maks 9,0.

Under dannelsen av den smørende filmen på en gjenget forbindelse i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, blir renblåsing (blasting) fortrinnsvis utført på forhånd på området der den smørende filmen skal påføres, for å gjøre overflateruheten Rmaks i området 3-15 nm. Ved å utføre renblåsing, kommer en ny aktiv overflate frem på overflaten, adhesjonen av den smørende filmen blir sterk, og gnagingsmotstanden økes. Renblåsing kan utføres ved kjente sandblåsingsmetoder, kule-blåsing, grit blasting (grit blasting) fremgangsmåter og tilsvarende, og det kan utføres av en fremgangsmåte der et hardt materiale, eksempelvis sand, kuler, grit, oppskåret ståltråd eller tilsvarende, blitt blåst ved en høy hastighet.

(Andre utførelsesform)

Figur 6 er et forstørret tverrsnittsriss av den ugjengete metallkontaktdelen av en tapp som viser et eksempel på den utformete tilstanden av en smørende film i henhold til den andre oppfinnelsen. Henvisningstall 6 viser en smørende film, 7 en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad, 8 viser et fast smøremiddel og 9 viser en fosfatfilm. De samme elementene som på figur 4 er vist med de samme henvisningstallene.

Som vist på figur 6, har denne gjengete forbindelsen en fosfatfilm 9 dannet på overflaten den ugjengete delen 4 og en tapp 2 og en smørende film 6 dannet oppå fosfatfilmen 9. Den smørende filmen 6 er dannet fra et fast smøremiddel 8 dispergert og blandet i en uorganisk polymer-forbindelse 7 med en M-0 ryggrad. På figur 6, er det vist til tilfellet der fosfatfilmen er dannet på den ugjengete metalldelen av en tapp, men den kan være dannet på den ugjengete metalldelen av minst en av enten tappen eller muffen.

De ugjengete metallkontaktdelene har et høyere kontaktoverflatetrykk og mer alvorlige smøringsforhold og med de gjengete delene, og de gjengete delene forbinder tappen og muffen til hverandre ved gjenget inngrep, slik at gnagingsmotstanden kan økes ved å utforme en smørende film på en metallkontaktdel av i det minste en av enten tappen eller muffen. I tilfelle med en gjenget forbindelse som tar i bruk et høyfast materiale og som har et høyt kontrakttrykk som virker på gjengene, er det lett at gnaging finner sted, slik at en smørende film fortrinnsvis blir dannet på gjengene i tillegg til metallkontaktdelene.

En fosfatfilm blir dannet som forhåndsbehandling under dannelsen av den smørende filmen. Fosfatfilmen er en kjemisk omdanningsbehandlingsfilm som er dannet av en kjemisk reaksjon på overflaten av materialet som danner den gjengete forbindelsen, og det danner en struktur der fine krystallpartikler dekker overflaten. Følgelig, er adhesjonen av undersiden av den kjemiske omdanningsbehandlings-filmen til materialet ekstremt høy, slik at den såkalte forankringseffekten som fastgjør den smørende filmen dannet oppå den kjemisk omdanningsbehandlingen økes, og adhesjonen av den smørende filmen økes.

Noen eksempler på en fosfatfilm er kjemiske omdanningsbehandlingsfilmer av magnesiumfosfat, sinkfosfat, kalsiumfosfat og sinkkalsiumfosfat. De geometriske fasongene av krystallene varierer blant disse stoffene, der krystallene av magnesiumfosfat er de minste og de som står nært sammen som et teppe. Følgelig, fra et standpunkt i forbindelse med å øke forankringseffekten, foretrekkes en magnesiumfosfatfilm.

Det er ingen spesiell grense for tykkelsen av fosfatfilmen, men hvis den er for tykk, blir virkningen med å undertrykke avskalling av den smørende filmen liten, mens den er for tykk, går sprekker inn i det innvendige av fosfatfilmen og den faller sammen med den smørende filmen. Følgelig, er filmtykkelsen fortrinnsvis minst 3 mikrometer og maks 10 mikrometer.

Overflateruheten Rmaks av den ugjengete metallkontaktdelen (substrat) på hvilket fosfatfilmen er dannet, er fortrinnsvis minst 3 mikrometer og maks 15 mikro meter. Ved å påføre en passende overflateruhet ved en forbehandling under dannelsen av fosfatfilmen, blir den såkalte forankringsvirkningen der fosfatfilmen dannet på toppen av den holdes mekanisk økt, og avskalling av fosfatfilmen blir hindret. Hvis overflateruheten Rmaks er mindre enn 3 mikrometer, blir forankringsvirkningen liten og fosfatfilmen skaller lett av. På den annen side, hvis overflateruheten overgår 15 mikrometer, under tiltrekning og løsning, rives den smørende filmen på toppen av fosfatfilmen dannet på utspring av ruhetene, og gnaging finner lett sted. En mer foretrukket overflateruhet er minst 4 mikrometer og maks 10 mikrometer. Når fosfatfilmen blir dannet på kun en av overflatene, er overflateruheten av den motstående delen på hvilket fosfatfilmen ikke er dannet, fortrinnsvis mindre enn overflateruheten på det ovenfor beskrevne substrat.

I en gjenget forbindelse i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, kan et rusthindrende tilsetningsstoff eller en korrosjonsinhibitor bli tilsatt den smørende filmen for å hindre rustdannelse mens gnagingsmotstanden opprettholdes. Kjente produkter kan bli brukt som rusthindrende tilsetningsstoff eller en korrosjonsinhibitor.

Denne gjengete forbindelsen er passende som en gjenget forbindelse laget av høykarbonstål eller lavlegert stål inneholdende mindre enn 10 masseprosent Cr.

I det følgende, er en fremgangsmåte for å danne en smørende film i henhold til denne oppfinnelsen beskrevet.

I en fremgangsmåte for å danne en smørende film i henhold til denne oppfinnelsen, blir en kjemisk omdanningsbehandling av overflaten av metallkontaktdelen av i det minste en av enten tappen eller muffen utført ved bruk av en fosfatløsning, og en fosfatfilm dannes. Så, blir et dispergeringsmiddel tilsatt en metallalkoksid og et fast smøremiddel, og blanding utføres, og disse påføres på toppen av fosfatfilmen, fuktighetsbehandling utføres for å utføre ko-hydrolyse, og en smørende film av en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad dannes.

Blandingsforholdet mellom metallalkoksid og det faste smøremidlet velges slik at det i en tørr tilstand etter at den smørende filmen er dannet, har masseforholdet av innholdet (A) av den uorganiske polymere forbindelsen en M-0 ryggrad, og innholdet

(B) av det faste smøremidlet er minst 0,3 og maks 9,0.

Under dannelsen av en fosfatfilm på en gjenget forbindelse i henhold til den

foreliggende oppfinnelsen, blir renblåsing fortrinnsvis utført på forhånd som en behandling for å gi substratet en overflateruhet Rmaks på 3 - 15 nm. Ved å utføre renblåsing, fremkommer en ny aktiv overflate på overflaten, adhesjonen av fosfat-

filmen blir sterk, og avskallingsmostanden av fosfatfilmen økes. Renblåsing kan utføres av den kjente sandblåsingsmetoden, kuleblåsingsmetoden, gritblåsings-metoden eller tilsvarende, og den kan utføres ved en fremgangsmåte der hardt materiale eksempelvis sand, kuler, grit, oppskåret ståltråd eller tilsvarende blåses ved en høy hastighet.

(Tredje utførelsesform)

Utførelsesformer av en gjenget forbindelse i henhold til oppfinnelsen vil bli beskrevet i detalj. Figur 7 er et forstørret tverrsnittsriss av den ugjengete metallkontaktdelen av en tapp som viser et eksempel av den dannete tilstanden av en smørende film i henhold til den tredje oppfinnelsen. Henvisningstall 6 viser en smørende film, 8 viser et fast smøremiddel, 10 viser en polymer-forbindelse og 11 viser et Cu belegningslag. De samme elementene som på figur 4 er vist med de samme henvisningstallene. Figur 8 er et forstørret tverrsnittsriss som viser et eksempel på den dannete tilstanden av en smørende film i henhold til den fjerde oppfinnelsen. Riss (a) viser den ugjengete metallkontaktdelen av en tapp, og riss (b) viser den ugjengete metallkontaktdelen av en muffe. Like elementer som på figur 4 er vist med like henvisningstall.

Som vist på figur 7, har en gjenget forbindelse i henhold til den tredje oppfinnelsen et Cu belegningslag 11 dannet på overflaten av en ugjenget metallkontaktdel 4 av en tapp 2 og en smørende film 6 dannet oppå Cu belegningslaget 11. Den smørende filmen 6 er dannet av et fast smøremiddel 8, dispergert og blandet i en polymer-forbindelse 10. Denne polymere forbindelsen 10 er en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad. Figur 7 viser tilfellet der Cu belegningslaget 11 og den smørende filmen 8 er dannet på den ugjengete metallkontaktdelen 4 av en tapp 2, men de kan være dannet på metallkontaktdelen av i det minste en av enten tappen eller muffen.

Som vist på figurene 8 (a) og (b), har en gjenget forbindelse i henhold til den fjerde oppfinnelsen et Cu belegningslag 11 dannet på overflaten av den ugjengete metallkontaktdelen 4 av en tapp 2, og en smørende film 6 er dannet av et fast smøre-middel 8, dispergert og blandet i en polymer-forbindelse 10. Den polymere forbindelsen 10 er en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad. Den polymere forbindelsen 10 kan også være en resin. I det illustrerte eksemplet, er det vist et tilfelle der Cu belegningslaget og den smørende filmen er henholdsvis dannet på den ugjengete metallkontaktdelen av tappen og muffen, men Cu belegningslaget kan være dannet på den ugjengete metallkontaktdelen av muffen, og den smørende filmen kan være dannet på den ugjengete metallkontaktdelen av tappen.

De ugjengete metallkontaktdelene har et høyere kontaktoverflatetrykk og mer alvorlige smøreforhold enn de gjengete delene, og de gjengete delene forbinder tappen og muffen med hverandre ved gjenget inngrep, slik at gnagingsfasthet kan økes ved å danne en smørende film på en metallkontaktdel av i det minste en av enten toppen eller muffen. I tilfellet med en gjenget forbindelse som tar i bruk et høyfast materiale og som har et høyt kontakttrykk som virker på gjengene, eller i tilfelle med en gjenget forbindelse laget av en legering med en stor mengde legeringselementer eksempelvis Cr eller Ni, er det lett at gnaging finner sted, slik at en smørende film fortrinnsvis er dannet på gjengene i tillegg til metallkontaktdelene.

Cu belegningslaget kan være dannet ved elektrobelegning (electroplating) eller elektrofri (electroless) belegning, men den kan også bli dannet ved varmdypping (hot dipping). Det er ingen spesielle grenser for tykkelsen av Cu belegningslaget, men det er fortrinnsvis minst 5 mikrometer og maks 15 mikrometer, og er mest fordel-aktig i høyden 10 mikrometer.

Ved å danne en smørende film oppå Cu belegningslaget, eller ved å danne et Cu belegningslag på en av enten tappen og muffen og å danne det smørende laget på den andre, opprettholdes det faste smøremidlet som er dispergert i den smørende filmen, stabil selv under høytemperatursforhold, slik at avgnagingsmotstanden forbedres. Følgelig er Cu belegningslaget mykt og presses og deformeres ved tilstramming av den gjengete forbindelsen, men bare Cu belegningslag blir friksjonskoeffisienten under tilstramming stor, og en foreskrevet mengde tilstramming blir vanskelig. Følgelig, med kun en smørende film, er det vanskelig å opprettholde det solide smøremidlet stabilt under høytemperatursforhold. Ved å kombinere et Cu belegningslag med en smørende film i hvilket et solid smøremiddel er dispergert, senkes friksjonskoeffisienten, en lav tilstrammingskraft blir mulig, og forefinnelsen av gnaging kan undertrykkes.

Når den smørende filmen er dannet oppå Cu belegningslaget, er overflateruheten Rmaks og Cu belegningslaget fortrinnsvis minst 3 mikrometer og i høyden 15 mikrometer. Ved å påføre en passende ruhet på overflaten av Cu belegningslaget, økes den såkalte forankringseffekten i hvilket den smørende filmen som er dannet derpå, holdes mekanisk, og avskalling av den smørende filmen hindres. Hvis overflateruheten Rmaks er mindre enn 3 mikrometer, er forankringseffekten liten, og den smørende filmen skaller lett av. På den annen side, hvis overflateruheten overgår 15 mikrometer ved tilstramming og løsning, rives eller brytes den smørende filmen som er dannet på projeksjonene av ruhet, og gnaging finner lett sted. Mer fortrinnsvis, er overflateruheten minst 4 mikrometer og i høyden 10 mikrometer.

En gjenget forbindelse i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kan opprettholde gnagingsmotstand mens den hindrer rusting ved tilsetning av et rusthindrende middel eller en korrosjonsinhibitor til den smørende filmen. Rusthindrings-midlet og korrosjonsinhibitorene kan være kjente.

I det følgende, blir en fremgangsmåte for å danne en smørende film i henhold til den foreliggende oppfinnelsen beskrevet ved anvendelse av et eksempel i hvilket den smørende film av en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad dannet oppå et Cu belegningslag.

Under dannelsen av en smørende film i henhold til denne oppfinnelsen, blir et Cu belegningslag dannet ved å utføre elektrobelegning på overflaten av metallkontaktdelen av i det minste en av enten tappen eller muffen. I det følgende, blir et dispergeringsmiddel tilsatt et metallalkoksid, og et fast smøremiddel og blanding ut-føres, og disse blir påført oppå Cu belegningslaget, fuktighetsbehandling blir utført for å utføre ko-hydrolyse, og en smørende film av en uorganisk polymer-forbindelse med en M-0 ryggrad blir dannet.

Blandingsforholdet av et metallalkoksid og et fast smøremiddel blir herdet slik at i en tørr tilstand etter dannelsen av den smørende filmen, er masseforholdet av innholdet (A) av den uorganiske polymere forbindelsen med en M-0 ryggrad og innholdet (B) av det faste smøremidlet minst 0,3 og maks 9,0.

I en gjenget forbindelse i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, for å gjøre overflateruheten Rmaks av laget Cu belegning 3-15 nm, er det å foretrekke å utføre renblåsing for å danne irregulariteter på overflaten enten som en forhåndsbehandling før dannelsen av laget Cu belegning eller etter dannelsen av laget Cu belegning. Ved å utføre renblåsing, fremstår en ny aktiv overflate på overflaten, adhesjonen av den smørende filmen blir sterk, og avskallingsmotstanden for den smørende filmen økes. Renblåsing kan utføres ved en kjent sandblåsingsmetode, kuleblåsingsmetode, gritblåsingsmetode eller tilsvarende, og kan utføres ved en fremgangsmåte der et hardt materiale eksempelvis sand, kuler, grit, oppskårne ståltråder eller tilsvarende blir blåst ved høy hastighet.

(Fjerde utførelsesform)

Først, vil komponentene av en rusthindrende oljeblanding som danner en rusthindrende film i henhold til disse oppfinnelsene og deres egenskaper, bli beskrevet.

a. Metallsalt av en karboksylsyre

En rusthindrende oljeblanding i henhold til den ovenfor beskrevne oppfinnelsen inneholder minst en av et alkalimetallsalt av en karboksylsyre og et alkali jordmetallsalt av en karboksylsyre. Disse metallsaltene har utmerkete rusthindrende egenskaper, og de har også utmerket smøreevne.

Noen eksempler på et alkalimetall er natrium, litium og kalium, og noen eksempler på alkali jordmetall er kalsium, magnesium og barium. Som en karboksylsyre, er en monokarboksylsyre med en karboksylgruppe eller en dikarboksylsyre med 2 karboksylgrupper passende, og antallet karbonatomer i hydrokarbonradikalet er fortrinnsvis 5 - 19 fra synspunkter i forbindelse med smøreevne og rusthindring. Noen eksempler på en monokarboksylsyre er kapronsyre, kaprylsyre, kaprinsyre, laurinsyre, tridecylsyre, myristinsyre, palmitinsyre, stearinsyre, isostearinsyre, oljesyre, linolsyre, linolensyre, naftensyre og benzosyre. Passende dikarboksylsyrer omfatter suberinsyre, azelainsyre og sebasinsyre.

b. Innholdet av et alkalisk metall og et jordalkalisk metall

Det totale innholdet av det alkaliske metallet og det jordalkaliske metallet er fortrinnsvis minst 2 masseprosent og maks 20 masseprosent. Hvis innholdet er mindre enn 2 masseprosent eller mer enn 20 masseprosent, som vist på figur 3(c), blir friksjonskoeffisienten stor, og smøreevnen avtar. Videre, hvis den er mindre enn 2 masseprosent, som vist på figur 2(c), blir de rusthindrende egenskapene dårlige, og rusting finner lett sted. Følgelig, ved å danne en rusthindrende film av en rusthindrende oljeblanding der det ovenfor beskrevne innholdet er minst 2 masseprosent og maks 20 masseprosent på en gjenget forbindelse, kan de rusthindrende egen skapene av den gjengete forbindelsen økes, og gnagingsmotstanden kan økes. Det ovenfor beskrevne innholdet kan analyseres for hvert element ved atomadsorpsjon eller tilsvarende.

c. Såpedannelsestall

Såpedannelsestallet av den rusthindrende oljeblandingen er fortrinnsvis minst 20 mgKOH/g og maks 150 mgKOH/g. Hvis såpedannelsestallet er mindre enn 20 mgKOH/g, som vist på figur 2(a), blir de rusthindrende egenskapene dårlige, og det dannes lett rust, og som vist på figur 3(a), blir friksjonskoeffisienten stor og smøre-evnen avtar. I tillegg, hvis såpedannelsestallet overgår 150 mgKOH/g, hardner den rusthindrende filmen, og det dannes lett sprekker. Som et resultat, oppstår avskalling i form av flak, og de rusthindrende egenskapene forverres. Følgelig, ved å danne en rusthindrende film av en rusthindrende oljeblanding med et såpedannelsestall på minst 20 mgKOH/g og maks 150 mgKOH/g på en gjenget forbindelse, kan de rusthindrende egenskapene forbedres, og gnagingsfastheten kan økes.

d. Totalt basetall

Det totale basetallet for den rusthindrende oljeblandingen er fortrinnsvis minst 15 mgKOH/g og maks 100 mgKOH/g.

Hvis det totale basetallet er mindre enn 15 mgKOH/g, som vist på figur 2(b), blir de rusthindrende egenskapene dårlige, og det dannes lett rust. Videre, som vist på figur 3(b), blir friksjonskoeffisienten stor og smøreevnen avtar. Videre, hvis det totale basetallet er mer enn 100 mgKOH/g, som vist på figur 3(b), blir friksjonskoeffisienten stor og smøreevnen avtar. Følgelig, ved å danne en rusthindrende film av en rusthindrende oljeblanding med et totalt basetall på minst 15 mgKOH/g og maks 100 mgKOH/g på en gjenget forbindelse, kan de rusthindrende egenskapene forbedres og gnagingsfastheten kan økes.

e. Smøremiddel

Den rusthindrende oljeblandingen inneholder fortrinnsvis 15-30 masseprosent av en av eller en blanding av to eller flere av smøremidlene; grafitt, molybdendisulfid og en organisk molybdenforbindelse. Disse smøremidlene har virkningen av å øke smøreevnen av den rusthindrende oljeblandingen og på å øke gnagingsfastheten. Noen eksempler på en organisk molybdenforbindelse er molybdendialkyltiofosfat og molybdendialkyltiokarbamat.

Hvis innholdet av smøremidlet er mindre enn 5 masseprosent, er dets virkning for å øke smøreevnen liten, mens hvis det overgår 30 masseprosent, hindres dannelsen av en film av den rusthindrende oljen, filmen blir porøs, og de rusthindrende egenskapene forverres. Den gjennomsnittlige partikkeldiameteren for smøremidlet er fortrinnsvis minst 0,4 mikrometer og maks 3 mikrometer. Hvis den er mindre enn 0,4 mikrometer, blir virkningen i forbindelse med å øke smøreevnen liten, og hvis den overgår 3 mikrometer, forverres de rusthindrende egenskapene.

I tillegg til de ovenfor beskrevne metallsaltene av en karboksylsyre og et smøremiddel, kan en rusthindrende oljeblanding i henhold til den foreliggende oppfinnelsen også omfatte et alkalimetallsalt av en sulfonsyre, et jordalkalisk metallsalt av en sulfonsyre, en parafinvoks, en ester av et voksoksid, en høyere alifatisk syre monoester, naturlig voks og tilsvarende.

Et alkalisk metallsalt eller et jordalkalisk metallsalt av en sulfonsyre er basisk og har utmerkete rusthindrende egenskaper. Noen eksempler er et alkalisk metallsalt eller et jordalkalisk metallsalt eller et aminsalt av en petroleumsulfonsyre eller en syntetisk sulfonsyre oppnådd ved sulfonering av den aromatiske komponenten av et petroleumsdestillat. Noen eksempler på en syntetisk sulfonsyre er dodecylbenzen-sulfonsyre og dinonylnaftalensulfonsyre.

Som parafinvoks, er en med molekylvekt på 150 - 500 passende.

Noen eksempel på en høyere fet syre monoester er syntetiske monoestere av karboksylsyre, eksempelvis myristinsyre, palmitinsyre, stearinsyre, elaidinsyre, arakinsyre (arachic acid), behensyre, erucasyre, lignoserinsyre, serotinsyre, montan-syre og lanolinsyre, med oktylalkohol, kaprylalkohol, nonyalkohol, decylalkohol, laurylalkohol, tridecylalkohol, myristylalkohol, setylalkohol, stearylalkohol, isostearyl-alkohol, oleylalkohol, decylalkohol, serylakohol, melisylalkohol eller tilsvarende.

Noen eksempler på naturlig voks er karnaubavoks, lanolin, bivoks, Japan-voks og montanvoks.

En mineralolje eller en syntetisk olje med en viskositet ved 40°C på 10 -

50 cSt kan tilføres en rusthindrende blanding i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.

I det følgende vil utførelsesformer av en gjenget forbindelse i henhold oppfinnelsen bli beskrevet. Figur 9 er et forstørret tverrsnittsriss som viser den dannete tilstanden av en smørende film og en rusthindrende film i henhold oppfinnelsen. Figur 9(a) viser den ugjengete metallkontaktdelen av en muffe, og figur 9(b) viser den ugjengete metallkontaktdelen av en tapp. Henvisningstall 6 viser en smørende film, 8 viser et fast smøremiddel, 10 viser en polymer forbindelse og 12 viser en rusthindrende film. De like elementer som på figur 4 er indikert med like henvisningstall. Figur 10 er et forstørret tverrsnittsriss som viser den dannete tilstanden av en smørende film og en rusthindrende film i henhold oppfinnelsen. Figur 10(a) viser den ugjengete metallkontaktdelen av en muffe, og figur 10(b) viser den ugjengete metallkontaktdelen av en tapp. Like elementer som på figur 4 er vist med like henvisningstall.

Som vist på figurene 9(a) og (b), har en gjenget forbindelse i henhold til den femte oppfinnelsen en smørende film 6 dannet på overflaten av både den gjengete delen på den ugjengete metallkontaktdelen 4 og tappen 2, og en rusthindrende film 2 dannet på overflaten av både den gjengete delen og den ugjengete metallkontaktdelen 4 av muffen 1. Den smørende filmen 6 omfatter en polymer forbindelse 10 i hvilket et fast smøremiddel 8 er dispergert og blandet, og den polymere forbindelsen 10 er en uorganisk polymer forbindelse med en M-0 ryggrad. I det illustrerte eksemplet, er det vist et tilfelle der en smørende film 6 er dannet på tappen 2 og en rusthindrende film 12 er dannet på muffen 1, men den rusthindrende filmen kan også være dannet på toppen av den smørende filmen. I tillegg, kan en rusthindrende film være dannet på tappen og en smørende film også være dannet på muffen, og en rusthindrende film kan være dannet på toppen av den smørende filmen.

Som vist på figurene 10(a) og 10(b), er en gjenget forbindelse i henhold til oppfinnelsen satt sammen på den samme måten som på figur 4, og den har en smørende film 6 dannet på overflaten av både den gjengete delen og ugjengete metallkontaktdelen 4 av både tappen 2 og muffen 1, samt en rusthindrende film 12 dannet på toppen av den smørende filmen 6 dannet på overflaten av tappen 2. Den smørende filmen 6 omfatter en polymer forbindelse 10 i hvilket et fast smøremiddel 8 er dispergert og blandet, og den polymere forbindelsen 10 er en uorganisk polymer forbindelse med en M-0 ryggrad. I det illustrerte eksemplet, er det vist et tilfelle der en rusthindrende film er dannet på tappen, men en rusthindrende film kan være dannet på muffen.

Den rusthindrende filmen er en film bestående av en rusthindrende oljeblanding dannet ved å påføre en rusthindrende olje tilveiebrakt ved å fortynne den ovenfor beskrevne rusthindrende oljeblandingen med et løsemiddel. Den rusthindrende oljeblandingen inneholder i det minste en av et alkalimetallsalt av en karboksylsyre eller et alkali jordmetallsalt av en karboksylsyre. Det totale innholdet av alkalimetallet og alkali jordmetallet i den rusthindrende oljeblandingen er 2 - 20 masseprosent, såpedannelsestallet av den rusthindrende oljeblandingen er fortrinnsvis 20-150 mgKOH/g, og det totale basetallet er fortrinnsvis 15-100 mgKOH/g. I tillegg, inneholder det fortrinnsvis 5-30 masseprosent av et smøre-middel valgt fra en eller flere av grafitt, molybdendisulfid og en organisk Mo blanding.

Hvis tykkelsen av den rusthindrende filmen er for liten, blir den rusthindrende virkningen liten, og hvis den er for stor, blir den smørende virkningen av den smørende filmen hindret, friksjonskoeffisienten økes og det oppstår gnaging. Følgelig, er tykkelsen av en rusthindrende film som er dannet på toppen av en smørende film som vist på figur 10(b), fortrinnsvis minst 1 mikrometer og maks 50 mikrometer. Tykkelsen av en rusthindrende film dannet på en tapp eller muffe som vist på figur 9(a) og fortrinnsvis minst 5 mikrometer og maks 50 mikrometer. Når en rusthindrende film blir dannet på toppen av en smørende film, virker den rusthindrende virkningen på den smørende filmen, slik at den nedre grensen av tykkelsen av den rusthindrende filmen kan senkes.

I det følgende vil en fremgangsmåte for å danne en smørende film og en rusthindrende film i henhold til den foreliggende oppfinnelsen bli beskrevet, og det vil bli tatt som et eksempel i tilfelle det er en smørende film av en uorganisk polymer forbindelse har en M-0 ryggrad og som blir dannet på både tappen og muffen, og en rusthindrende film blir dannet på toppen av den smørende filmen.

Under dannelsen av en smørende film blir et dispergeringsmiddel tilsatt et metallalkoksid og et fast smøremiddel, og blanding utføres, disse substansene blir påført overflaten av både tappen og muffen, fuktighetsbehandling blir ytterligere utført for å utføre ko-hydrolyse, og en smørende film av en uorganisk polymer forbindelse med en M-0 ryggrad blir dannet. Så blir en rusthindrende olje omfattende en rusthindrende oljeblanding i henhold til den foreliggende oppfinnelsen tynnet ut med et organisk løsemiddel og blir påført på toppen av den smørende filmen, og det dannes en rusthindrende film.

Det er ingen spesielle begrensninger i forbindelse med det uorganiske løse-midlet i den rusthindrende blandingen, Eksempelvis, kan forskjellige løsemidler, bensin, benzen, kerosen, heksan og tilsvarende bli brukt.

En rusthindrende oljeblanding blir tynnet ut med et organisk løsemiddel fortrinnsvis ved å ha en viskositet ved 40°C på minst 2 cSt og maks 30 cSt. Hvis viskositeten er mindre enn 2 cSt, blir tykkelsen av den rusthindrende filmen for liten, og det oppnås ikke tilstrekkelige rusthindrende egenskaper. Hvis den overgår 30 cSt, blir den rusthindrende filmen for tykk, virkningen av å øke smøreevnen ved dannelsen av den smørende filmen avtar, og det blir lett til at gnaging finner sted. Mengden organisk løsemiddel i den rusthindrende oljen er fortrinnsvis minst 30 masseprosent og maks 80 masseprosent.

Eksempler

Den foreliggende oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i ytterligere detalj med henvisning til eksempler. Under, vil overflatene av både den gjengete delen og metallkontaktdelen av en tapp vises til som tappoverflaten, og overflaten av både den gjengete delen og metallkontaktdelen av en muffe vil vises til som muffeoverflaten.

(Eksempel 1)

En smørende film av en uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad ble dannet på muffeoverf laten og tappoverflaten av en gjenget forbindelse (utvendig diameter: 7 tommer, veggtykkelse: 0,408 tommer) laget av karbonstål, Cr stål eller høylegert stål med blandingene vist i tabell 1. Tabellene 2 og 3 viser overflatebehandlingsforhold eksempelvis dannelsen av en smørende film og forbehandling. I

tabellene er testnumrene 10 og 11 de der et blandingsfett ble påført.

I det følgende, ved anvendelse av en gjenget forbindelse på hvilket den ovenfor beskrevne overflatebehandlingen ble utført, ble tilstramming og løsning utført maksimum 20 ganger som oppsummert på tabell 4, og forekomst av gnaging ble undersøkt.

Følgelig, som vist i tabell 4, ble tilstramming og løsning utført den 1.-10. gangen, 12. - 15. gangen, og 17. -20. ved romtemperatur, og etter tilstramming den 11. gangen og den 16. gangen ved romtemperatur, og varmebehandling ble så utført ved 400°C i 24 timer, etterfulgt av kjøling, og løsning ble utført ved romtemperatur. Tilstrammingshastigheten og tilstrammingsdreiemomenter er vist på tabell 5.

Tabell 6 viser forefinnelsen av gnaging og den tilstrammete tilstanden. Overflateruheten er indikert av Rmaks.

(1) Test nummer 1

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse av karbonstålet vist på tabell 1. Tappoverflaten og muffeoverf laten ble gitt en finish med maskinsliping for å gi begge en overflateruhet på 3 nm. Titanalkoksid der alkylgruppen var metyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,5 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 3,5 nm med et masseforhold på 0,77 deler molybdendisulfid og 0,77 deler grafitt pr. en del titanalkoksid, og dette ble påført muffeoverf laten ved bruk av flytende blanding avxylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Etterat det følgende ble utsatt for atmosfære i 6 timer, når sammensetningen av filmen i tørr tilstand ble målt, var innholdet uttrykt som en relativ verdi av massen, en del molybdendisulfid og en del grafitt til en del uorganisk blanding med en Ti-0 ryggrad. Filmens tykkelse var 40 nm.

Som vist på tabell 6, var det ingen forekomst av gnaging opp til den 16. tilstrammingen og løsningen på tabell 4, og resultatene var tilfredsstillende. Imidlertid, oppsto det gnaging ved tilstramming den 17. gangen.

(2) Test nummer 2

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse av karbonstålet vist i tabell 1. Tappoverflaten ble overflatebehandlet ved maskinsliping til en overflateruhet på 2 nm. Sand nr. 80 ble blåst på muffeoverf laten for å oppnå en overflateruhet på 10 nm. Titanalkoksid i hvilket alkylgruppen var etyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 1,8 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 2,8 nm med et masseforhold på 2 deler molybdendisulfid og 1,33 deler grafitt pr. 100 deler titanalkoksid, og dette ble påført muffeoverf laten ved anvendelse en flytende blanding av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, ble etter oppbevaring i atmosfæren i 3 timer, varm luft ved 165°C blåst i 30 minutter. Når blandingen av filmen ble målt i en tørr tilstand, var masseforholdet 3 deler molybdendisulfid og 2 deler grafitt med hensyn til 1 del av en uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 40 nm.

Som vist på tabell 6, når tilstramming og løsning ble gjentatt 20 ganger som vist på tabell 4, var det ingen forekomst av gnaging, og resultatene var ekstremt gode. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet når strammingen ble utført, var begge passende.

(3) Test nummer 3

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse av Cr stål vist på tabell 1. Muffeoverf laten ble overflatebehandlet ved maskinsliping til en overflateruhet på 2 nm. Grit nummer 80 ble blåst ved tappoverflaten for å oppnå en overflateruhet på 15 nm. Titanalkoksid i hvilket alkylgruppen var isopropyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 4,6 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,3 nm med et masseforhold på 2,77 deler molybdendisulfid og 0,83 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført muffeoverf laten ved bruk av en flytende mikstur av metyletylketon, metylklorid og butylalkohol som et dispergeringsmiddel. Så, etterat den var blitt plassert i atmosfæren i 3 timer, ble varm luft ved 150°C blåst i ti minutter. Når blandingen av filmen ble målt i en tørr tilstand, var innholdet uttrykt som en masseandel 5 deler molybdendisulfid og 1,5 del grafitt pr. 1 del uorganisk polymer-forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 20 nm.

Som vist på tabell 6, var det ingen forekomst av gnaging når tilstramming og løsning ble utført 19 ganger som vist på tabell 4. Imidlertid, forekom det lett gnaging når tilstramming ble utført den 20. gangen. Imidlertid, ble det bestemt at ytterligere gjentatt anvendelse var mulig med overflatejusteringer. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet ved stramming var passende.

(4) Test nummer 4

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse av høylegert stål vist i tabell 1. Sand nummer 180 ble låst på tappoverflaten og muffeoverflaten for å gi begge deler en overflateruhet på 3 nm. Titanalkoksid der alkylgruppen var metyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,2 nm med et masseforhold på 2,31 deler molybdendisulfid pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført tappoverflaten og muffeoverf laten ved bruk av en flytende mikstur av xylen, etylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter at den var blitt plassert i atmosfæren i 3 timer, ble varm luft ved 165°C blåst i 30 minutter. Når blandingen og filmen ble målt i tørr tilstand, var innholdet uttrykt som masseandel for både tappen og muffen 3 deler molybdendisulfid pr. 1 del uorganisk polymer-forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 8 nm.

Som vist på tabell 6, når tilstramming og løsning ble utført 20 ganger som vist på tabell 4, var det ingen forekomst av gnaging, og resultatene var ekstremt gode. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet under tilstrammingen var passende.

(5) Test nummer 5

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse av karbonstålet vist på tabell 1. Tappoverflaten og muffeoverf laten ble overflatebehandlet ved maskinsliping til en overflateruhet på 2 nm. Titanalkoksid der alkylgruppen var isobutyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 3,1 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 3,5 nm med et masseforhold på 1,39 deler molybdendisulfid og 0,83 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført muffeoverf laten ved bruk av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og isobutylalkohol som dispergeringsmiddel. Når, etter blitt plassert i atmosfæren i 6 timer, ble sammensetningen av filmen målt i en tørr tilstand. Innholdet uttrykt som en masseandel på 2,5 deler molybdendisulfid og 1,5 del grafitt pr. 1 del uorganisk polymer-forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 30 nm.

Som vist på tabell 6, når tilstramming og løsning ble utført 19 ganger som vist på tabell 4, var det ingen forekomst av gnaging, og resultatene var gode. Imidlertid oppsto gnaging når tilstramming ble utført den 20. gang. Imidlertid, var mengden tilstramming og dreiemoment under tilstramming passende.

(6) Test nummer 6

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr stålet vist på tabell 1. Sand nummer 120 ble blåst på tappoverflaten og muffeoverflaten, og begge ble gitt en overflateruhet på 5 nm. Titanalkoksid der alkylgruppen var etyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 1,0 nm med et masseforhold på 0,23 deler molybdendisulfid pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført både tappoverflaten og muffeoverf laten ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter oppbevaring i atmosfæren i 4 timer, ble varm luft ved 150°C blåst i 15 minutter. Når sammensetningen av filmen ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandel 0,35 deler molybdendisulfid med hensyn til 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad for både tappen og muffen. Filmtykkelsen var 20 nm.

Som vist på tabell 6, var det ingen forekomst av gnaging opp til den 19. tilstrammingen og løsningen på tabell 4, og resultatene var gode. Imidlertid, ble lett gnaging observert etter den 20. tilstrammingen. Imidlertid, ble det avgjort at ytterligere gjentatt anvendelse var mulig hvis det ble utført overflatejustering. Under tilstrammingen, var mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemoment passende.

(7) Test nummer 7

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 1. Muffeoverflaten ble overflatebehandlet ved maskinsliping for å oppnå en overflateruhet på 2 nm. Grit nummer 180 ble blåst på tappoverflaten for å oppnå en overflateruhet på 10 nm. Titanalkoksid der alkylgruppen var isopropyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 1,8 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 2,5 nm med et masseforhold på 3,05 deler molybdendisulfid og 1,94 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid. Dette ble påført tappoverflaten ved anvendelse av en flytende mikstur av metyletylketon, metylenklorid og isobutylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter plassering i atmosfæren i 2 timer, ble luft ved 150°C blåst i femten minutter. Når sammensetningen av filmen ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandeler 5,5 deler molybdendisulfid og 3,5 deler grafitt til 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 20 nm.

Som vist på tabell 6, var det ingen forekomst av gnaging gjennom de 20 tilstrammingene og oppløsningene på tabell 4, og resultatene var ekstremt gode. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet under tilstramming var begge passende.

(8) Test nummer 8

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en forbindelse laget av Cr stål vist på tabell 1. #120 sand ble blåst på tappoverflaten og muffeoverf laten for å gi begge en overflateruhet på 4nm. Et titanalkoksid der alkylgruppen var propyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,2 nm og et grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,5 nm i en masseandel på 2,78 deler molybdendisulfid og 0,83 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført både tappoverflaten og muffeoverf laten ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter å ha blitt utsatt for atmosfæren i 3 timer, ble varm luft ved 140°C blåst i 20 minutter. Når sammensetningen av filmen ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandeler 5 deler grafitt for 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad for både tappen og muffen. Filmtykkelsen var 5 nm.

Som vist på tabell 6, var det ingen forekomst av gnaging gjennom når tilstramming og løsning ble utført 20 ganger som vist på tabell 4, og resultatene var ekstremt gode. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemoment under tilstramming var begge passende.

(9) Test nummer 9

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av det høylegerte stålet vist på tabell 1. Tappoverflaten og muffeoverf laten ble overflatebehandlet ved maskinsliping slik at de ble gitt en overflateruhet på 2 [ im. En titanalkoksid der alkylgruppen var etyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,2 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,5 nm i masseandel av 1,33 deler molybdendisulfid og 1,0 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid. Dette ble påført muffeoverf laten ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter å ha blitt lassert i atmosfæren i 6 timer, ble sammensetningen av filmen i en tørr tilstand målt, og innholdet i masseandeler var 2 deler molybdendisulfid og 1,5 del grafitt for 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad for både tappen og muffen. Filmtykkelsen var 10 nm på tappen og 30 nm på muffen.

Som det fremgår i tabell 6, var det ingen forekomst av gnaging når tilstramming og løsning ble utført 20 ganger som vist i tabell 4, og resultatene var ekstremt gode. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemoment under tilstramming var begge deler passende.

(10) Test nummer 10

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en forbindelse laget av Cr stålet vist på tabell 1. Tappoverflaten ble gitt en overflatebehandling ved maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 2 [ im. Cu belegning ble utført til en tykkelse på 10 nm på overflaten av muffen som hadde blitt gitt en overflatebehandling ved maskinsliping til en overflateruhet på 2 nm. Så, ble et blandingsfett samsvarende med API-Bu15A2 påført både tappoverflaten og muffeoverf laten i en mengde på omtrent 20 gram pr. arealenhet (1 dm<2>).

Som vist i tabell 6, ble lett gnaging observert ved den 12. tilstrammingen, tilstrammingsmengden var utilstrekkelig, og et foreskrevet overflatetrykk kunne ikke påføres skulderdelen. Når tilstrammingsdreiemomentet ble økt for å oppnå tilstramming til en foreskrevet stilling, oppsto gnaging på den 13. tilstrammingen.

(11) Test nummer 11

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en forbindelse laget av karbonstålet vist i tabell 1. Tappoverflaten ble gitt en overflatebehandling ved maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 2 nm. Magnesiumfosfatbehandling til en tykkelse på 15 nm ble utført på overflaten av en muffe der sand nummer 80 hadde blitt sandblåst for å gi den en overflateruhet på 10 [ im. Så ble et sammensatt fett samsvarende med API-Bu15A2 påført både tappoverflaten og muffeoverf laten i en mengde på omtrent 20 gram pr. arealenhet (1 dm<2>).

Som vist i tabell 6, oppsto lett gnaging ved den 8. tilstrammingen, men overflatejustering ble utført og testen ble videreført. Imidlertid ble gnaging observert ved den 11. løsningen, og gnagingen ble markert ved den 12. tilstrammingen, mengden tilstramming var inadekvat, og et foreskrevet overflatetrykk kunne ikke påføres skulderdelen.

På den ovenfor beskrevne måten, har en gjenget forbindelse der en smørende film i henhold til oppfinnelsen av en uorganisk polymer-forbindelse med en Ti-0 ryggrad en utmerket gnagingsmotstand ved høye temperaturer sammenlignet med en gjenget forbindelse belagt med et sammensatt fett.

(Eksempel 2)

En fosfatfilm ble dannet på muffeoverf laten og tappoverflaten av en gjenget forbindelse laget av karbonstålet, Cr-Mo stålet eller Cr stålet med sammensetningen vist i tabell 7 (utvendig diameter: 7 tommer, veggtykkelse: 0,408 tommer), og en smørende film av en uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad dannet oppå. Dannelsen av den smørende filmen og overflatebehandlingsforhold, eksempelvis forbehandling, er vist i tabellene 8 og 9. Testnumrene 12 og 13 er de der et sammensatt fett ble påført.

P-Ca: kalsiumfosfat, P-Mn: magnesiumfosfat, P-Zn: sinkfosfat,

Ti-O: uorganisk polymer forbindelse med Ti-0 ryggrad

R: overflateruhet Rmaks (nm), t: filmtykkelse (nm)

M: relativt innhold når innholdet av en uorganisk polymer forbindelse med Ti-0 ryggrad er 1.

I det følgende, ble ved anvendelse av den gjengete forbindelsen på hvilket den ovenfor beskrevne overflatebehandlingen ble utført, gjentatte løsnings- og til-stramm ingsoperasjoner utført opp til et maksimum på 25 ganger under forholdene vist i tabell 10, og forekomsten gnaging ble undersøkt.

Følgelig, som vist på tabell 10, ble tilstramming og løsning utført 1.-10. gang, 12.-15. gang, 17. -20. gang og 22. -25. gang ved romtemperatur. I tillegg, ble, etter å utføre tilstramming 11. gang, 16. gang, 21. gang ved romtemperatur, varmebehandling utført ved 400°C i 24 timer, og så etter kjøling ble løsning utført ved romtemperatur. Tilstrammingshastigheten og tilstrammingsdreiemomentet var de samme som vist i tabell 5, eksempel 1.

Tabell 11 viser forekomsten av gnaging og tilstrammingstilstanden. Under, vil overflatene av både den gjengete delen og metallkontaktdelen av tappen vises til som tappoverflaten, og overflaten for både den gjengete delen og metallkontaktdelen av muffen vil vises til som muffeoverf laten. Overflateruheten er indikert ved verdien av Rmaks.

(1) Test nummer 1

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 7. Tappoverflaten hadde en overflateruhet på 3 nm i en tilstand som maskineri. Muffeoverf laten ble overflatebehandlet ved maskinsliping til en overflateruhet på 3 nm, og en sinkfosfatfilm med en tykkelse på 5 nm ble dannet på muffeoverf laten ved en kjemisk konvensjonsbehandling. Titanalkoksid med metyl som en alkylgruppe, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,5 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 3,5 nm med en masseandel på 0,77 deler molybdendisulfid og 0,77 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid. Dette ble påført ved bruk av en flytende mikstur av metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Etter at det er blitt oppbevart i atmosfæren i 6 timer, ble sammensetningen av filmen dannet på den øvre overflaten av sinkfosfatfilmen målt i en tørr tilstand. Innholdet uttrykt som en relativ masse var 1 del molybdensulfid og 1 del grafitt pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad var 1. Tykkelsen av filmen var 40 nm.

Som vist på tabell 11, var det ingen forekomst av gnaging opp til den 20. tilstrammings- og løsningsoperasjonen på tabell 10. Imidlertid, oppsto gnaging på den 21. løsningen etter varmebehandling.

(2) Test nummer 2

Den følgende overflatebehandlingen ble utformet på en gjenget forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 7. Tappoverflaten ble overflatebehandlet ved maskinsliping til en overflateruhet på 2 nm. Sand nummer 8 ble blåst på muffeoverflaten for å gi den en overflateruhet på 10 nm, og en sinkfosfatfilm med en tykkelse på 10 nm ble dannet på muffeoverf laten ved kjemisk konversjonsbehandling. Titanalkoksid der alkylgruppen var etyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,8 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 2,8 nm i et masseforhold på 2 deler molybdendisulfid og 1,33 deler grafitt med hensyn til 1 del titanalkoksid. Dette ble påført på toppoverflaten av sinkfosfatfilmen ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter oppbevaring i atmosfæren i 3 timer, ble varmluft ved 165°C blåst i 30 minutter. Når sammensetningen av filmen dannet på toppoverflaten av sinkfosfatfilmen ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandeler 3 deler molybdendisulfid og 2 deler grafitt med hensyn til 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 10 nm.

Som vist på tabell 11, var det ingen forekomst av gnaging opp til den 22. tilstrammings- og løsningsoperasjonen på tabell 10, og resultatene var gode. Imidlertid, oppsto gnaging ved den 23. tilstrammingen. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemoment under tilstramming var passende.

(3) Test nummer 3

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr stålet vist i tabell 7. Muffeoverf laten ble overflatebehandlet ved maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 2 [ im. Sand nummer 80 ble blåst på tappoverflaten for å gi den en overflateruhet med 10 nm. En kalsiumfosfatfilm med en tykkelse på 5 [ im ble dannet på tappoverflaten ved kjemisk konversjonsbehandling. Titanalkoksid der alkylgruppen var isopropyl, ble blandet med molybdendisulfid med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,8 [ im og grafittpulver med en gjennomsnittlig diameter på 2,5 [ im i en masseandel på 3,06 deler molybdendisulfid og 1,94 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført på toppoverflaten av kalsiumfosfatfilmen ved anvendelse av en flytende mikstur av metyletylketon, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter oppbevaring i atmosfæren i 2 timer, ble fuktet varmluft ved 150°C blåst i 15 minutter, og så ble tørr luft ved 150°C blåst. Når sammensetningen av filmen dannet på toppoverflaten av kalisumfosfatfilmen ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandeler 5,5 deler molybdendisulfid og 3,5 deler grafitt til 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 20 [ im.

Som vist på tabell 11, var det ingen forekomst av gnaging gjennom den 25. tilstrammingen og løsningen på tabell 10, og resultatene var ekstremt gode. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet under tilstrammingen var begge deler passende.

(4) Test nummer 4

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 7. Muffeoverf laten ble overflatebehandlet ved maskinsliping til en overflateruhet på 2 [ im. Kuler nummer 80 ble blåst på tappoverflaten for å gi den en overflateruhet på 15 nm, og så ble en magnesiumfosfatfilm med en tykkelse på 10 nm dannet på tappoverflaten ved kjemisk konversjonsbehandling. Titanalkoksid der alkylgruppen var propyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 4,5 nm og grafittpulver med en gjennom snittlig partikkeldiameter på 1,3 nm med masseandeler på 2,78 deler molybdendisulfid og 0,83 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført på toppoverflaten av magnesiumfosfatfilmen ved anvendelse av en flytende mikstur av metyletylketon, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter oppbevaring i atmosfæren i 3 timer, ble fuktet varmluft ved 150°C blåst i 10 minutter. Når sammensetningen av filmen dannet på toppoverflaten av magnesiumfosfatfilmen ble målt i en tørr tilstand, var innholdet uttrykt som en masseandel 5 deler molybdendisulfid og 1;5 del grafitt pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 20 [ im.

Som vist på tabell 11, var det ingen forekomst av gnaging opp til den 25. tilstrammingen og løsningen på tabell 10, og resultatene var ekstremt gode. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemoment under tilstramming var begge deler passende.

(5) Test nummer 5

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr-Mo stålet vist på tabell 7. Sand nummer 180 ble blåst på tappoverflaten og muffeoverf laten for å gi begge overflatene en overflateruhet på 3 nm. En magnesiumfosfatfilm med en tykkelse på 5 [ im ble dannet på begge overflatene ved kjemisk konversjonsbehandling. Titanalkoksid der alkylgruppen var metyl og molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,2 [ im ble dannet med en masseandel på 2,31 deler molybdendisulfid pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført på toppoverflaten av begge ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Etter at den var blitt oppbevart i atmosfæren i 2 timer, ble fuktet varm luft ved 165°C blåst i 30 minutter. Når sammensetningen av filmene dannet på toppoverflaten av magnesiumfosfatfilmen ble målt i en tørr tilstand, var masseandelene 3 deler molybdendisulfid pr. 1

del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 8 nm på både tappen og muffen.

Som vist på tabell 11, var det ingen forekomst av gnaging gjennom den 25. tilstrammingen og løsningen på tabell 10, og resultatene var ekstremt gode. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet under tilstramming var begge passende.

(6) Test nummer 6

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr-Mo stålet vist på tabell 7. Tappoverflaten ble overflatebehandlet ved maskinsliping til en overflateruhet på 2 nm. Muffeoverf laten ble overflatebehandlet ved maskinsliping til en overflateruhet på 2 nm, og en magnesiumfosfatfilm med en tykkelse på 3 nm ble dannet på muffeoverf laten ved kjemisk konversjonsbehandling. Titanalkoksid der alkylgruppen var isobutyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 3,1 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 3,5 nm i en masseandel på 1,39 deler molybdendisulfid og 0,83 deler grafitt til 1 del titanalkoksid, og dette ble påført på toppoverflaten av magnesiumfosfatfilmen ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og isobutylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter at den var blitt oppbevart i atmosfæren i 6 timer, ble sammensetningen av filmen dannet på toppoverflaten av magnesiumfosfatfilmen målt i en tørr tilstand. I masseandeler, var innholdet 2,5 deler molybdendisulfid og 1,5 del grafitt pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 30 nm.

Som vist på tabell 11, var det ingen forekomst av gnaging opp til den 24. tilstrammings- og løsningsoperasjonen som vist på tabell 10, og resultatene var gode. Imidlertid oppsto gnaging ved den 25. tilstrammingen. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet under tilstramming var begge passende.

(7) Test nummer 7

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr stålet vist på tabell 7. Sand nummer 120 ble blåst på tappoverflaten og muffeoverflaten, og begge deler ble gitt en overflateruhet på 5 nm. En magnesiumfosfatfilm med en tykkelse på 5 nm ble dannet på begge overflatene ved kjemisk konversjonsbehandling. Titanalkoksid der alkylgruppen var etyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,0 nm med en masseandel på 0,23 deler molybdendisulfid pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført på toppoverflaten av begge ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter oppbevaring i atmosfæren i 4 timer, ble varmluft ved 150°C blåst i 15 minutter. Når sammensetningen av filmen dannet på toppoverflaten av magnesiumfosfatfilmen ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandeler 0,35 deler molybdendisulfid pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 20 nm på tappen og muffen.

(8) Test nummer 8

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr-Mo stålet vist på tabell 7. Sand nummer 180 ble blåst på tappoverflaten og muffeoverf laten, og begge ble gitt en overflateruhet på 4 nm. En sinkfosfatfilm med en tykkelse på 5 nm ble dannet å begge overflatene ved kjemisk konversjonsbehandling. Titanalkoksid der alkylgruppen var isopropyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,2 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,5 nm med en masseandel på 2,77 deler molybdendisulfid og 0,83 deler grafitt til 1 del titanalkoksid, og dette ble påført på toppoverflaten ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter å ha blitt oppbevart i atmosfæren i 3 timer, ble fuktet varmluft ved 140°C blåst i 20 minutter. Når sammensetningen av filmen dannet på toppoverflaten av sinkfosfatfilmene ble målt i en tørr tilstand, var i masseandeler innholdet 5 deler molybdendisulfid og 1,5 del grafitt pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 10 nm på tappen og muffen.

(9) Test nummer 9

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 7. Tappoverflaten ble overflatebehandlet ved maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 2 nm. Sand nummer 180 ble blåst på muffeoverflaten for å gi den en overflateruhet på 5 nm, og en magnesiumfosfatfilm med en tykkelse på 5 nm ble dannet på muffeoverf laten ved kjemisk konversjonsbehandling. Titanalkoksid der alkylgruppen var etyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,2 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,5 [ im i en masseandel på 1,33 deler molybdendisulfid og 1 del grafitt pr. 1 del titanalkoksid, og ble påført tappoverflaten og magnesiumfosfatfilmen før anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, ble den oppbevart i atmosfæren i 6 timer, og når sammensetningen dannet på tappoverflaten og toppoverflaten av sinkfosfatfilmen ble målt i en tørr tilstand, var masseandelene av begge 2 deler molybdendisulfid og 1,5 del grafitt pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 5 [ im.

Som vist på tabell 11, var det ingen gnaging gjennom 25 tilstramminger og løsninger på tabell 10, og resultatene var ekstremt gode. I tillegg, var mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet under tilstramming begge passende.

(10) Test nummer 10

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr-Mo stålet vist på tabell 7. Tappoverflaten hadde en "som-maskinerf overflateruhet på 3 [ im. Muffeoverf laten ble overflatebehandlet ved maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 3 [ im. En sinkfosfatfilm med en tykkelse på 10 [ im ble dannet på toppoverflaten ved kjemisk konversjonsbehandling. Titanalkoksid hvor alkylgruppen var etyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 3,5 [ im og grafittpulver med en gjennomsnittlig diameter på 3,1 nm i en masseandel på 4 deler molybdendisulfid og 2,33 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført på toppoverflaten av sinkfosfatfilmen ved bruk av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter oppbevaring i atmosfæren i 6 timer, ble sammensetningen av filmen dannet på toppoverflaten av sinkfosfatfilmen målt i en tørr tilstand. Uttrykt som relative masser, var innholdet 6 deler molybdendisulfid og 3,5 deler grafitt pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 20 [ im.

Som vist på tabell 11, var det ingen gnaging gjennom den 15. tilstrammings-og løsningsoperasjonen på tabell 10, og resultatene var gode. Imidlertid oppsto gnaging på den 16. tilstrammingen. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet under tilstramming var passende.

(11) Test nummer 11

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 7. Muffeoverf laten ble overflatebehandlet med maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 2 nm. Sand nummer 180 ble blåst på tappoverflaten for å gi den en overflateruhet på 10 nm, og en kalsiumfosfatfilm med en tykkelse på 10 nm ble dannet på tappoverflaten ved kjemisk konversjonsbehandling. Titanalkoksid der alkylgruppen var propyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 4,6 nm i en masseandel på 0,14 deler molybdendisulfid pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført på toppoverflaten av kalsiumfosfatfilmen ved anvendelse av en flytende mikstur av metyletylketon, metylenklorid og isobutylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter oppbevaring av atmosfæren i 3 timer, ble fuktig varm luft ved 150°C blåst i 30 minutter. Når sammensetningen av filmen dannet på toppoverflaten av kalsiumfosfatfilmen ble målt i en tørr tilstand, var masseandelen 0,25 deler molybdendisulfid pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen av 25 nm.

Som vist på tabell 11, var det ingen forekomst av gnaging gjennom den 16. tilstrammings- og løsningsoperasjonen på tabell 10, og resultatene var gode. Imidlertid oppsto gnaging på den 17. tilstrammingen. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet under tilstramming var passende.

(12) Test nummer 12

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr stålet vist på tabell 7. Tappoverflaten ble overflatebehandlet ved maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 2 nm. Cu belegningsbehandling ble utført til en tykkelse på 10 nm på muffeoverf laten som hadde blitt overflatebehandlet ved maskinsliping til en overflateruhet på 2 nm. Så, ble et blandingsfett samsvarende med API-Bu15A2 påført tappoverflaten og muffeoverf laten i en mengde på omtrent 20 gram pr. arealenhet (1 dm<2>).

Som vist på tabell 11, ble lett gnaging observert på den 12. tilstrammingen, mengden tilstramming var inadekvat, en foreskrevet overflatebehandling kunne ikke påføres skulderdelen. Når tilstrammingsdreiemomentet ble økt for å strammes til en foreskrevet posisjon, oppsto gnaging på den 13. tilstrammingen.

(13) Test nummer 13

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 7. Tappoverflaten ble overflatebehandlet ved maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 2 nm. Kjemisk konversjonsbehandling ble utført på muffeoverf laten som hadde blitt gitt en overflateruhet på 10 nm ved blåsing av sand nummer 80 for å danne en magnesiumfosfatfilm med en tykkelse på 15 nm. Så, ble et blandingsfett samsvarende med API-Bu15A2 påført tappoverflaten og toppoverflaten av magnesiumfosfatfilmen i en mengde på omtrent 20 gram pr. arealenhet (1 dm2).

Som vist på tabell 11, oppsto lett gnaging på den 8. tilstrammingen, men overflatejustering ble utført, og testen ble videreført. Imidlertid, ble gnaging observert på den 11. tilstrammingen, og gnagingen ble markert på den 12. tilstrammingen, mengden tilstramming var inadekvat, og et foreskrevet overflatetrykk kunne ikke påføres skulderdelen.

På den ovenfor beskrevne måte, blir på en gjenget forbindelse der en smørende film av en uorganisk polymer blanding med en Ti-0 ryggrad dannet på toppen av en fosfatfilm, har overlegen gnagingsmotstand under høytemperatursdrift sammenlignet med en gjenget forbindelse ved anvendelse av et blandingsfett.

(Eksempel 3)

Forbehandling så som Cu belegning ble utført på muffeoverf laten og tappoverflaten av en gjenget forbindelse (utvendig diameter: 7 tommer, veggtykkelse: 0,408 tommer) laget av karbonstålet, Cr stålet eller det høylegerte stålet med den sammen sammensetningen som på tabell 1 i eksempel 1. I tillegg, ble en smørende film dannet av en uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Tabell 12 og 13 viser dannelsen av den smørende filmen og overflatebehandlingsbetingelsene inkludert forbehandlingsbetingelsene. Test nummer 7 og 8 i disse tabellene er gjengete forbindelser på hvilke et blandingsfett ble påført. Overflateruheten vist i tabellene er overflateruhet av et substrat når en smørende film dannes. Følgelig, i tilfellet med Cu belegningsbehandlingsmaterialer, indikerer overflateruheten overflateruheten av det Cu belagte laget.

R: overflateruhet Rmaks (nm), t: filmtykkelse (nm)

M: relativt innhold når innholdet av epoksyresin eller polyamidimidresin er 1

I det følgende, ved anvendelse av gjengete forbindelser på hvilket den ovenfor beskrevne overflatebehandlingen ble utført, på samme måte som i eksempel 3, ble tilstrammings- og løsningsoperasjoner gjentatt et maksimum av 25 ganger under betingelsene oppsummert i tabell 10, og betingelsene der gnaging oppsto, ble under-søkt. Tilstrammingshastigheten og tilstrammingsdreiemomentet var det samme som på tabell 5 i eksempel 1.

Tabell 14 viser forekomsten av gnaging og den tilstrammete tilstanden.

(1) Test nummer 1

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 1. Tappoverflaten ble overflatebehandlet ved maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 2 nm, og et Cu belegningslag med en tykkelse på 10 nm ble dannet på tappoverflaten ved elektrolytisk belegning. Sand nummer 80 ble blåst på muffeoverf laten for å gi den en overflateruhet på 10 nm. Et silisiumalkoksid der alkylgruppen var etyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,8 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 2,8 nm i masseandeler på 2 deler molybdendisulfid og 1,33 deler grafitt pr. 1 del silisiumalkoksid, og dette ble påført muffeoverflaten ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Etter at dette hadde blitt eksponert for atmosfæren i 3 timer, ble varm luft ved 165°C blåst i 30 minutter. Når sammensetning av den smørende filmen dannet på muffeoverf laten ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandeler 3 deler molybdendisulfid og 2 deler grafitt pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Si-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 10 [ im.

Som vist på tabell 14, var det ingen forekomst av gnaging gjennom den 20. tilstrammings- og løsningsoperasjonen på tabell 10, og resultatene var gode. Imidlertid oppsto gnaging på den 21. tilstrammingen.

(2) Test nummer 2

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr stålet vist på tabell 1. Muffeoverflaten ble overflatebehandlet ved maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 2 [ im. Kuler nummer 80 ble blåst på tappoverflaten for å gi den en overflateruhet på 15 [ im, og et Cu belegningslag med en tykkelse på 10 [ im ble dannet på tappoverflaten ved elektrolytisk belegning. Et titanalkoksid der alkylgruppen var propyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 2,6 [ im og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,3 [ im i masseandeler på 3,6 deler molybdendisulfid og 0,83 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført på toppen av overflaten av Cu belegningslaget ved anvendelse av en flytende mikstur av metyletylketon, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter eksponering i atmosfæren i 3 timer, ble fuktet varmluft ved 150°C blåst i 10 minutter. Når sammensetningen av den smørende filmen dannet på toppoverflaten av Cu belegningslaget ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandeler 5 deler molybdendisulfid og 1,5 del grafitt der 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen av 20 [ im.

Som vist på tabell 14, var det ingen forekomst av gnaging gjennom den 24. tilstrammings- og løsningsoperasjonen på tabell 10, og resultatene var gode. Imidlertid oppsto lett gnaging på den 25. tilstrammingen. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet under tilstramming var passende.

(3) Test nummer 3

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr stålet vist på tabell 1. Sand nummer 120 ble blåst på toppoverflaten og muffeoverflaten for å gi hver overflate en overflateruhet på 5 nm. Et Cu belegningslag med en tykkelse på 10 nm ble dannet på overflaten av begge ved elektrolytisk belegning. Et titanalkoksid der alkylgruppen var etyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,0 nm i en masseandel på 0,23 deler molybdendisulfid pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført toppoverflaten av Cu belegningslaget på tappen ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter at den hadde blitt utsatt for atmosfæren i 4 timer, ble fuktet varmluft ved 150°C blåst i 20 minutter. Et polyamidimidresin med en gjennomsnittlig molekylvekt på 15.000 ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,0 nm i en masseandel på 0,35 deler molybdendisulfid pr. 1 del av polyamidimidresinet, og dette ble påført på toppoverflaten av Cu belegningslaget på muffen ved anvendelse av en flytende mikstur av toluen og metyletylketon som dispergeringsmiddel. Når sammensetningen av den smørende filmen dannet på toppoverflaten av Cu belegningslagene ble målt i en tørr tilstand, var innholdet på tappen i masseandeler 0,35 deler molybdendisulfid med hensyn til 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad og en filmtykkelse verdt 10 nm. Innholdet på muffen i masseandeler var 0,35 deler molybdendisulfid pr. 1 del av polyamidimidresinet, og filmtykkelsen var 20 nm.

Som vist på tabell 14, var det ingen forekomst av gnaging gjennom den 24. tilstrammings- og løsningsoperasjonen på tabell 10, og resultatene var gode. Imidlertid oppsto gnaging på den 25. tilstrammingen. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet under tilstramming var passende.

(4) Test nummer 4

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 1. Muffeoverf laten ble overflatebehandlet ved maskinsliping til en overflateruhet på 2 nm, og et Cu belegningslag med en tykkelse på 10 nm ble dannet på muffeoverf laten ved elektrolytisk belegning. Sand nummer 80 ble blåst på tappoverflaten for å den en overflateruhet på 10 nm. Et titanalkoksid der alkylgruppen var isopropyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,8 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkel diameter på 2,5 nm i en masseandel på 3,06 deler molybdendisulfid og 1,94 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført tappoverflaten ved anvendelse av en flytende mikstur av metyletylketon, metylenklorid og isopropylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter utsettelse for atmosfæren i 2 timer, ble fuktet varmluft ved 150°C blåst i 15 minutter, og så ble varmluft ved 100°C blåst i 5 minutter. Når sammensetningen av den smørende filmen dannet på tappoverflaten ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandeler 5,5 deler molybdendisulfid og 3,5 deler grafitt pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 15 [ im.

Som vist på tabell 14, var det ingen forekomst av gnaging gjennom den 24. tilstrammings- og løsningsoperasjonen på tabell 10, og resultatene var gode. Imidlertid, oppsto lett gnaging ved den 25. tilstrammingen. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet under tilstramming var passende.

(5) Test nummer 5

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på den gjengete forbindelsen laget av Cr stålet vist på tabell 1. Sand nummer 180 ble blåst på tappoverflaten og muffeoverf laten for å gi begge en overflateruhet på 4 nm. Et Cu belegningslag med en tykkelse på 10 nm ble dannet på overflaten av begge ved elektrolytisk belegning. En titanalkoksid der alkylgruppen var propyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,2 nm og grafitt med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,5 nm i en masseandel på 2,22 deler molybdendisulfid og 0,56 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført en av toppoverflatene av Cu belegningslaget av begge ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter å ha blitt utsatt for atmosfæren i 3 timer, ble fuktet varmluft ved 140°C blåst i 20 minutter. Når sammensetningen av den smørende filmen dannet på toppoverflaten av Cu belegningslaget ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandeler på tappen og muffen begge deler 4 deler molybdendisulfid og 1 del grafitt pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 5 nm.

Som vist på tabell 14, var det ingen forekomst av gnaging gjennom den 25. tilstrammingen og løsningen på tabell 10, og resultatene var ekstremt gode. Mengden tilstramming og tilstrammingsdreiemomentet under tilstramming var begge deler passende.

(6) Test nummer 6

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 1. Muffeoverf laten ble overflatebehandlet med maskinsliping til en overflateruhet på 2 nm, og et Cu belegningslag med en tykkelse på 10 nm ble dannet på muffeoverf laten ved elektrolytisk belegning. Sand nummer 180 ble blåst på tappoverflaten for å gi den en overflateruhet på 10 nm. Et titanalkoksid der alkylgruppen var isopropyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 4,6 nm i en masseandel på 0,14 deler molybdendisulfid pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført tappoverflaten ved anvendelse av en flytende mikstur av metyletylketon, metylenklorid og isobutylalkohol som dispergeringsmiddel. Så, etter å ha blitt utsatt for atmosfæren i 3 timer, ble varmluft ved 150°C blåst i 30 minutter. Når sammensetningen av den smørende filmen dannet på overflaten av Cu belegningslaget ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandeler 0,25 deler molybdendisulfid pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 25 nm.

Som vist på tabell 14, var det ingen forekomst av gnaging gjennom den 16. tilstrammings- og løsningsoperasjonen på tabell 10, og resultatene var gode. Imidlertid oppsto gnaging på den 17. tilstrammingen.

(7) Test nummer 7

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr stålet vist på tabell 1. Tappoverflaten ble overflatebehandlet med maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 2 nm. Cu belegningsbehandling til en tykkelse på 10 nm ble utført på muffeoverf laten, som hadde blitt overflatebehandlet ved maskinsliping for å gi den overflateruhet på 2 nm. Så, ble et blandingsfett samsvarende med API-Bu15A2 påført både tappoverflaten og muffeoverf laten i en mengde på omtrent 20 gram pr. arealenhet (1 dm<2>).

Som vist på tabell 14, ble lett gnaging observert på den 12. tilstrammingen, mengden tilstramming var inadekvat, og et foreskrevet overflatetrykk kunne ikke påføres skulderdelen. Når tilstrammingsdreiemomentet ble økt for å stramme det til en foreskrevet posisjon, fant gnaging sted på den 12. tilstrammingen.

(8) Test nummer 8

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 1. Tappoverflaten ble overflatebehandlet ved maskin-

sliping til en overflateruhet på 2 nm. En magnesiumfosfatfilm med en tykkelse på

15 nm ble dannet ved kjemisk konversjonsbehandling på muffeoverf laten ved hvilket sand nummer 80 hadde blitt blåst for å gi den en overflateruhet på 10 nm. Så, ble et blandingsfett samsvarende med API-Bu15A2 påført tappoverflaten og toppoverflaten av magnesiumfosfatfilmen i en mengde på omtrent 20 gram pr. arealenhet (1 dm<2>).

Som vist på figur 14, oppsto lett gnaging på den 8. tilstrammingen, men overflatejustering ble utført, og testen ble videreført. Imidlertid, ble gnaging observert ved den 11. løsningen, og gnagingen ble markert på den 12. tilstrammingen. I tillegg, var mengden tilstramming inadekvat, og et foreskrevet overflatetrykk kunne ikke påføres skulderdelen.

På den ovenfor beskrevne måte, kom man frem til at en gjenget forbindelse med en smørende film av en uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad dannet på toppen av en Cu belegningsfilm og en gjenget forbindelse med en Cu belegningsfilm dannet på den ene og den andre med et smørende lag av en uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad, har overlegen gnagingsmotstand ved høye temperaturer sammenlignet med de gjengete forbindelsene vist som testnumre 127 og 8. Spesielt, utviste testnumrene 1 - 5, der masseforholdet (B/A) av innholdet (A) en uorganisk polymer forbindelse og det totale innholdet (b) av molybdendisulfid og grafitt i området på 0,3 - 9,0 enda mer overlegen gnagingsmotstand.

(Eksempel 4)

Overflatebehandling ble utført ved eksempelvis forskjellige forbehandlinger, dannelsen av en smørende film og dannelsen av en rusthindrende film på tappoverflaten og muffeoverf laten av en gjenget forbindelse (utvendigdiameter: 7 tommer, veggtykkelse: 0,408 tommer) laget av karbonstålet og Cr-Mo stålet med sammensetningen vist på tabell 7 i eksempel 2.

Tabellene 15 og 16 viser sammensetningen og typen rusthindrende olje-sammensetning brukt for å danne den rusthindrende filmen, tabell 17 viser sammensetningen og formen for rusthindrende olje, og tabell 18 viser detaljene for over-flatebehandlingsforholdene.

(notater) løsemiddel A: benzen, løsemiddel B: bensin

Etter dette ble ved anvendelse av gjengete forbindelser på hvilket den ovenfor beskrevne overflatebehandlingen var utført, en saltsprayetest foreskrevet av JIS-Z2371 utført i en tilstand der tappen og muffen ikke var forbundet med hverandre, og etter 336 timer, var tilstanden av rustdannelsen undersøkt.

Så, ved anvendelse av en gjenget forbindelse på hvilket saltsprayetesten hadde blitt utført, gjentatt tilstrammings- og løsningsoperasjoner utført et maksimum av 20 ganger under forholdene vist i tabell 19, og forekomsten av gnaging, og variasjonen i tilstrammingsdreiemomentet under gjentatt tilstramming ble undersøkt.

Følgelig, som vist på tabell 19, ble tilstramming og løsning utført ved romtemperatur den 1.-10. gangen, den 12.-15. gangen og den 17. -20. gangen. I tillegg, ble etter den 11. og 16. tilstrammingen ved romtemperatur, en varmebehandling ved 350°C i 24 timer utført, etterfulgt av kjøling, og løsning ble utført ved romtemperatur. Standardforholdene for tilstrammingshastigheten og tilstrammingsdreiemomentet var det samme som på tabell 5 i eksempel 1.

Tabell 20 viser testresultatene. Overflateruheten er indikert ved Rmaks.

(1) Test nummer 1

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr-Mo stålet vist på tabell 7. Tappoverflaten ble overflatebehandlet ved maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 3 nm, og en sinkfosfatfilm med en tykkelse på 10 nm ble dannet på tappoverflaten ved kjemisk konversjonsbehandling. Kuler nummer 80 ble blåst på muffeoverf laten for å gi den en overflateruhet på 15 nm. Et silisiumalkoksid der alkylgruppen var etyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,8 nm i en masseandel på 2,3 deler molybdendisulfid pr. 1 del silisiumalkoksid, og dette ble påført muffeoverf laten ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel for å danne en smørende film. Så, ble den utsatt for atmosfæren i 3 timer, og varm luft ved 165°C ble blåst i 30 minutter. Når sammensetningen av den smørende filmen dannet på muffeoverf laten ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandeler 3 deler molybdendisulfid pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Si-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 20 nm. Etterfulgt av dette ble den rusthindrende oljen av typen X3 vist på tabell 17 belagt på sinkfosfatfilmen på tappen og på den smørende filmen på muffen for å danne en rusthindrende film med en tykkelse på 40 nm.

Som vist på tabell 20, i saltsprayetesten, var det ikke observert forekomst av rust på verken tappen eller muffen. I tilstrammings- og løsningstesten, var det ingen forekomst av gnaging gjennom fullføringen av de 19. tilstrammingene og løsningene på tabell 19, og resultatene var gode. Lett gnaging oppsto ved den 20. tilstrammingen, men overflatejustering var mulig. Gjennom de 20 gangene med tilstramming og løsning, var tilstrammingsdreiemomenter stabilt med en variasjon på omtrent ±10 prosent, hvilket var bra.

(2) Test nummer 2

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 7. Sand nummer 120 ble blåst på tappoverflaten og muffeoverf laten for å gi dem en overflateruhet på 5 nm, etterfulgt av påføring av en magnesiumfosfatfilm med en tykkelse på 8 nm på muffeoverf laten ved kjemisk konversjonsbehandling. Et titanalkoksid der alkylgruppen var etyl, ble blandet med molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,0 nm i en masseandel på 2,3 deler molybdendisulfid pr. 1 del titanalkoksid, og dette ble påført på toppen av tappoverflaten og på toppen av magnesiumfosfatfilmen ved anvendelse av en flytende mikstur av xylen, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel for å danne en smørende film. Så, etter eksponering for atmosfæren i 4 timer, ble varmluft ved 150°C blåst i 20 minutter. Når sammensetningen av den smørende filmen ble målt etter tørking, var innholdet 3,5 deler molybdendisulfid pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 10 nm. Så, ble den rusthindrende oljen av typen X4 vist på tabell 17 påført på toppen av den smørende filmen på både tappen og muffen for å danne en rusthindrende film med en tykkelse på 15 nm.

Som vist på tabell 20, i forbindelse med saltsprayetesten, ble det ikke observert forekomst av rust verken på tappen eller muffen. I tilstrammings- og løsnings-testen, var det ingen forekomst av gnaging gjennom de 20 gangene med tilstramming og løsning på tabell 19, og resultatene var ekstremt gode. Gjennom de 20 gangene med tilstramming og løsning, var tilstrammingsdreiemomentet stabilt med en variasjon på mindre enn ±10 prosent, og var bra.

(3) Test nummer 3

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av Cr-Mo stålet vist på tabell 7. Tappoverflaten ble maskineri ved maskinsliping til en overflateruhet på 3 nm. På toppen av dette ble det påført en blanding av titanalkoksid der alkylgruppen var isopropyl, molybdendisulfidpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 2,6 nm og grafittpulver med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 1,3 nm i en masseandel på 1,8 deler molybdendisulfid og 0,9 deler grafitt pr. 1 del titanalkoksid ved anvendelse av en flytende mikstur av metyletylketon, metylenklorid og butylalkohol som dispergeringsmiddel for å danne en smørende film. Så, etter at den hadde blitt eksponert for atmosfæren i 3 timer, ble fuktet varmluft ved 150°C blåst i 10 minutter. Når sammensetningen av den smørende filmen ble målt i en tørr tilstand, var innholdet i masseandeler 3 deler molybdendisulfid og 1,5 deler pr. grafitt pr. 1 del uorganisk polymer forbindelse med en Ti-0 ryggrad. Filmtykkelsen var 15 nm. Sand nummer 80 ble blåst på muffeoverf laten for å gi den en overflateruhet på 10 nm, og en magnesiumfosfatfilm med en tykkelse på 15 nm ble dannet på dens overflate ved kjemisk konversjonsbehandling. Så ble en rusthindrende olje av type X5 vist på tabell 17 påført på toppen av den smørende filmen på tappen og på toppen av magnesiumfosfatfilmen på muffen for å danne en rusthindrende film med en tykkelse på 15 nm.

Som vist i tabell 20, i saltsprayetesten, var det ikke observert forekomst av rust verken på tappen eller muffen. I tilstrammings- og løsningstesten, var det ingen forekomst av gnaging gjennom de 20 gangene med tilstramming og løsning i henhold til tabell 19, og resultatene var ekstremt gode. I tillegg, var gjennom de 20 gangene med tilstramming og løsning, tilstrammingsdreiemomentet stabilt med en variasjon på mindre enn ±10 prosent, og var bra.

(4) Test nummer 4

Den følgende overflatebehandlingen ble utført på en gjenget forbindelse laget av karbonstålet vist på tabell 7. Tappoverflaten ble overflatebehandlet med maskinsliping for å gi den en overflateruhet på 3 nm. En magnesiumfosfatfilm med en tykkelse på 15 nm ble dannet ved kjemisk konversjonsbehandling på muffeoverf laten på hvilket sand nummer 80 hadde blitt blåst for å gi den en overflateruhet på 10 nm. Så, ble et blandingsfett i henhold til API-Bu15A2 påført tappoverflaten og toppoverflaten av magnesiumfosfatfilmen i en mengde på omtrent 20 gram pr. arealenhet (1 dm2).

Som vist på tabell 20, var det i saltsprayetesten ingen forekomst av rust på verken tappen eller muffen. I tilstrammings- og løsningstesten oppsto lett gnaging fra den 8. tilstrammingen, men overflatejustering ble utført og testen ble videreført. Imidlertid, oppsto gnaging på den 11. løsningen, og fortsettelse av testen var umulig. Gjennom de 10 gangene med tilstramming og løsning, var tilstrammingsdreiemomentet stabilt med en variasjon på mindre enn ±10 prosent.

På den ovenfor angitte måte, ble det funnet at de gjengete forbindelsene i testnumrene 1-3 hadde rusthindrende egenskaper så utmerkede som de for en gjenget forbindelse belagt med et blandingsfett, og det sammenlignet med den gjengede forbindelse i test nummer 4, gnagingsmotstanden var utmerket, og det var også effekten at variasjonene i tilstrammingsdreiemomentet kunne undertrykkes.

Muligheter for industriell anvendelse

De gjengete forbindelsene ifølge oppfinnelsen undertrykker forekomsten av gnaging under gjentatt tilstramming og løsning og tilveiebringer en høy grad lufttetthet uten å anvende et flytende smøremiddel, eksempelvis et blandingsfett.

Spesielt, blir de gjengete forbindelsene ifølge oppfinnelsen på hvilket en smørende film av en uorganisk polymer forbindelse blir dannet, en lav friksjonskoeffisient under løsning og en høy grad lufttetthet oppnås med et lavt tilstrammingsdreiemoment, og selv under råoljeutgraving under forhold med høye trykk, eksempelvis som ved dype høytemperatursbrønner eller dampinnsprøytnings-brønner, blir forekomsten av gnaging under gjentatt tilstramming og løsning under-trykket, og det oppnås en høy grad lufttetthet.

Spesielt, undertrykker utførelsesformer av de gjengete forbindelsene ifølge oppfinnelsen forekomsten av rust og fjerner ustabiliteten i forhold til tilstrammingsdreiemomentet.

Claims

1. Gjenget forbindelse for et oljebrønnrør omfattende en tapp (2) og en muffe (1) der hver av dem omfatter en gjenget del (3) og en ugjenget metallkontaktdel (4), og har en fast smørende film (6) dannet på den ugjengete metallkontaktdelen (4) av i det minste én av enten tappen (2) eller muffen (1),karakterisert vedat den faste smørende filmen (6) omfatter et fast smøremiddel (8) dispergert og blandet i en uorganisk polymer forbindelse (7), der den uorganiske polymere forbindelsen (7) har en M-0 ryggrad og en alkylgruppe, M er et metallelement og 0 er oksygen.

2. Gjenget forbindelse i henhold til krav 1, som videre har en fosfatfilm (9) dannet på den ugjengete metallkontaktdelen (4) av i det minste én av enten tappen (2) eller muffen (1), og har den faste smørende filmen (6) dannet oppå fosfatfilmen (9)-

3. Gjenget forbindelse i henhold til krav 1, som videre har et lag Cu belegg (11) dannet på den ugjengete metallkontaktdelen (4) av i det minste én av enten en av tappen (2) eller muffen (1), og den faste smørende film (6) dannet oppå laget med Cu belegning (11).

4. Gjenget forbindelse i henhold til krav 1 som videre har et lag Cu belegg (11) dannet på den ugjengete metallkontaktdelen (4) av én av enten tappen (2) eller muffen (1), og har den faste smørende filmen (6) dannet på den andre ugjengete metallkontaktdelen (4).

5. Gjenget forbindelse i henhold til krav 1, hvori den faste smørende filmen (6) er dannet på én av enten tappen (2) eller muffen (1), og har en rusthindrende film (12) dannet på den andre eller oppå den faste smørende filmen (6), der den rusthindrende filmen (12) omfatter en rusthindrende oljeblanding inneholdende et alkalimetallsalt av en karboksylsyre og/eller et alkalijordmetallsalt av en karboksylsyre.

6. Gjenget forbindelse for et oljebrønnrør som beskrevet i krav 5,karakterisert vedat tykkelsen av den rusthindrende filmen (12) dannet på den andre av tappen (2) eller muffen (1) er 5 - 50 nm.

7. Gjenget forbindelse for et oljebrønnrør som beskrevet i krav 5,karakterisert vedat tykkelsen av den rusthindrende filmen (12) dannet oppå den faste smørende filmen (6) er 1 - 50 nm.

8. Gjenget forbindelse i henhold til krav 1, hvori den faste smørende filmen (6) er dannet både på muffen (1) og tappen (2), og har en rusthindrende film (12) oppå den faste smørende filmen (6) på i det minste én av enten muffen (1) eller tappen (2), der den rusthindrende filmen (12) omfatter en rusthindrende oljeblanding inneholdende et alkalimetallsalt av en karboksylsyre og/eller et alkalijordmetallsalt av en karboksylsyre.

9. Gjenget forbindelse for et oljebrønnrør i henhold til krav 8,karakterisert vedat tykkelsen av den rusthindrende filmen (12) dannet oppå den faste smørende filmen (6) er 1 - 50 nm.

10. Gjenget forbindelse for et oljebrønnrør i henhold til krav 5 eller 8,karakterisert vedat såpedannelsestallet for den rusthindrende oljeblandingen er 20-150 mgKOH/g, det totale basetallet er 15 - 100 mgKOH/g, og det totale innholdet av alkalimetaller og alkalijordmetaller i den rusthindrende oljeblandingen er 2 - 20 masse%.

11. Gjenget forbindelse for et oljebrønnrør i henhold til et hvilket som helst av kravene 1-10,karakterisert vedat den uorganiske polymere forbindelsen har en Ti-0 ryggrad.