Конструкционная сталь Советский патент 1983 года по МПК C22C38/26 C22C38/38 

Ю

|; ел to

со

Изобретение относится к металлургии, в частности к группе сталей применяемых для изготовления конструкций, работающих в агрессивных средах, содержащих сероводород, например для бурильных, обсадных, насосно-компрессорных труб и т,п.

Известны стали для труб, работающих в агрессивной среде, содержащей сероводород, например сталь марки 25ХГМ, содержащая, %: 0,23-0,29 С 0,17-0,37 Si- 0,90-1,20 Мп) 0,901,20 Сг, 0,20-0,30 Мо; остальное железо. Эта сталь после закалки и высокого отпуска имеет следующие свойства: i в 70 кгс/мм б-f 50 кгс/мм, , t|) - 55%, :а . 9 кгс/см, на5 20 ч 1 о

Однако указанная сталь подвержена растрескиванию в сероводородсодержащей среде и не может применяться в агрессивной среде сероводорода

Известна сталь, содержащая следующие элементы, вес.%:

Углерод0,15-0,30

0,20-0,50

0,40-1,50

0,80-1,50

0,05-0,80

0,02-0,15

0,02-0,15

0,02-0,15

0,002-0,15

0,005-0,025

Остальное

Эта сталь обладает cвoйcтвa и: dn 61-65 кгс/мм,бт 51-55 кгс/глм S 18-34%, ф 68-75%.

Стойкость против растрескивания в водном растворе сероводорода, подкисленном уксусной кислотой до рН 2,9, при комнатной температуре под растягивсиощими напряжениями б ра 5, равными 50 кГ/мм, составляет 200220 ч 2 .

Недостатком известной стали является низкая стойкость к сероводородному растрескиванию при пов1з1шенных растягивакяцих напряжениях.

Цель изобретения повьяпение сопротивления сероводородному ох| упчиванию при растягивающих напряжениях 50-55 кГ/мм

Поставленная цель достигается тем, что конструкционная сталь, содержащая уг лерод, кремний, марганец, хром, молибден, алюминий- и железо, дополнительно содержит кальций, цирконий и медь при следующем соотношении компонентов, весо%:

Углерод0,15-0,30

Кремний0,10-0,60

Марганец0,70-1,80

Хром0,60-1,30

Молибден0,20-0,35

5 Ал;юмини.й0,005-0,06

Кальций0,001-0,03

Медь0,02-0,30

Цирконий0,01-0,15

ЖелезоОстальноеВ качестве примесей сталь может содержать fcepy до 0,Р35 вес.% и фосфор - до 0,035 вес,%.

5 Химический состав стали приведен в табл, 1.

Мб ханические свойства стали приведены в табл, 2.

Согойкость к сероводородному растрескиванию известной и предлагаемой сталей при различных растягивающих напряжениях дана в табл. 3.

Как следует из табл. 3, при обоих напряжениях предлагаемая сталь имеет более высокое сопротивление растрескиванию в среде сероводорода,причем разница значительно возрастает при повышенном напряжении (55 кгс/мм), При растягивающем нап пряжении 50 кгс/мм стойкость в сероводородсодержащей среде на 20-30% вьлие у предлагаемой стали. При повьньении растягивающего напряжения до кг с/мм предлагаемая сталь обладает 1,6-2,5 раза большей

стойкостью в сероводородной среде по сравнению с известной,

Применение стали для насоснокомпрессорных, обсадных и бурильных труб, предназначенных для обустройства месторождений природного газа и нефти, содержащих сероводород, позволит отказаться от их импорта, Годовая экономическая эффективность от применения из новой стали

5 составит примерно 230 руб. на 1 т тру б о

Таблица 1

КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод/ кремний, марганец, хром, молибден, алюминий и железо, отличающаяся тем, что. с целью повышения сопротивления сероводородному охрупчиванию при , растягивающих напряжениях 50-55 кг/мм, она дополнительно содержит кальций, медь и цирконий при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод 0,15-0,30 Кремний 0,10-0,60 Марганец 0,70-1,80 Хром 0,60-1,30 Молибден 0,20-0,36 Апюминий 0,005-0,06 0,001-0,03 Кальций О & Медь 0,02-0,30 (Л Цирконий 0,01-0,15 Ж.елезо Остальное