Труба нефтяного сортамента для развальцовки согласно изобретению развальцовывается в скважине. Труба нефтяного сортамента для развальцовки согласно изобретению изготовлена из дуплексной нержавеющей стали, имеющей состав, включающий, мас.%: C 0,005-0,03, Si 0,1-1,0, Mn 0,2-2,0, P самое большее 0,04, S самое большее 0,015, Cr 18,0-27,0, Ni 4,0-9,0, Al самое большее 0,04 и N 0,05-0,40, а остальное составляет Fe и примеси, и структуру, включающую долю аустенита в интервале от 40 до 90%. Труба нефтяного сортамента для развальцовки согласно изобретению имеет предел текучести от 276 до 655 МПа и однородное удлинение более 20%. Поэтому труба нефтяного сортамента для развальцовки согласно изобретению обладает высокой способностью к развальцовке.

[0001] Труба нефтяного сортамента для развальцовки в скважине, изготовленная из дуплексной нержавеющей стали, имеющей состав, включающий, мас.%:C 0,005-0,03, Si 0,1-1,0, Mn 0,2-2,0, P не более 0,04, S не более 0,015, Cr 18,0-27,0, Ni 4,0-9,0, Al не более 0,04 и N 0,05-0,40, а остальное составляет Fe и примеси, и структуру, включающую долю аустенита в интервале от 40 до 90%, причем указанная труба нефтяного сортамента имеет предел текучести от 276 до 655 МПа и однородное удлинение более 20%.

[0002] Труба нефтяного сортамента для развальцовки по п.1, причем указанная дуплексная нержавеющая сталь дополнительно содержит не более 2,0% Ca.

[0003] Труба нефтяного сортамента для развальцовки по п.1 или 2, причем указанная названная дуплексная нержавеющая сталь дополнительно содержит один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей не более 4,0% Mo и не более 5,0% W.

[0004] Труба нефтяного сортамента для развальцовки по любому из пп.1-3, причем указанная дуплексная нержавеющая сталь дополнительно содержит один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей не более 0,8% Ti, не более 1,5% V и не более 1,5% Nb.

[0005] Труба нефтяного сортамента для развальцовки по любому из пп.1-4, причем указанная дуплексная нержавеющая сталь дополнительно содержит один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей не более 0,92% В, не более 0,02% Са и не более 0,02% Mg.

[0006] Дуплексная нержавеющая сталь для изготовления трубы нефтяного сортамента, развальцовываемой в скважине, включающая, мас.%:С 0,005-0,03, Si 0,1-1,0, Mn 0,2-2,0, P не более 0,04, S не более 0,015, Cr 18,0-27,0, Ni 4,0-9,0, Al не более 0,040 и N 0,05-0,40, а остальное составляет Fe и примеси, причем указанная дуплексная нержавеющая сталь содержит долю аустенита от 40 до 90% и имеет предел текучести от 276 до 655 МПа и однородное удлинение более 20%.

[0007] Дуплексная нержавеющая сталь по п.6, дополнительно содержащая не более 2,0% Ca.

[0008] Дуплексная нержавеющая сталь по п.6 или 7, дополнительно содержащая один или несколько элементов из группы, включающей не более 4,0% Mo и не более 5,0% W.

[0009] Дуплексная нержавеющая сталь по любому из пп.6-8, дополнительно содержащая один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей не более 0,8% Ti, не более 1,5% V и не более 1,5% Nb.

[0010] Дуплексная нержавеющая сталь по любому из пп.6-9, дополнительно содержащая один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей не более 0,02% B, не более 0,02% Ca и не более 0,02% Mg.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к трубам нефтяного сортамента и дуплексной нержавеющей стали и, в частности, трубам нефтяного сортамента, развальцовываемых в скважине, и к дуплексной нержавеющей стали, используемой для данных труб нефтяного сортамента для развальцовки.

Уровень техники

В целом, при бурении скважины (нефтяной скважины или газовой скважины), из которой добывают нефть или газ, в ствол скважины, пробуренной с помощью бурильной трубы, спускают множество труб нефтяного сортамента, называемых «обсадными трубами », чтобы предохранить стенки скважины от обрушения. Традиционный метод сооружения скважины состоит в следующем. Сначала скважину бурят на заданную глубину и спускают первую обсадную трубу. Затем, когда скважина пробурена дополнительно на заданную глубину, спускают вторую обсадную трубу, имеющую наружный диаметр меньше, чем внутренний диаметр спущенной первой обсадной трубы. Таким образом, согласно традиционному методу сооружения скважины, наружные диаметры спускаемых обсадных труб последовательно уменьшаются по мере бурения скважины вглубь. Поэтому по мере углубления нефтяной скважины внутренние диаметры обсадных труб в верхней части скважины (вблизи поверхности земли) увеличиваются. Как результат этого, увеличивается площадь бурения, что резко увеличивает стоимость бурения.

Новый метод снижения площади бурения и таким образом снижения стоимости бурения раскрыт в патенте Японии 7-507610 А и пояснительной записке к международной публикации WO 98/00626. Метод, предложенный в данных документах, заключается в следующем. В скважину спускают обсадную трубу С3, имеющую наружный диаметр меньше, чем внутренний диаметр ID1 обсадных труб С1 и С2, уже спущенных в скважину. Затем спущенную обсадную трубу С3 развальцовывают, так что ее внутренний диаметр становится равным внутреннему диаметру ID1 ранее спущенных обсадных труб С1 и С2, как показано на фиг. 1. Согласно способу, обсадную трубу развальцовывают внутри скважины, и поэтому нет необходимости увеличивать площадь бурения, если сооружаемая нефтяная скважина является глубокой. Поэтому площадь бурения может быть снижена. Кроме того, число необходимых стальных труб может быть уменьшено, так как отпадает необходимость в обсадных трубах большого размера.

Таким образом, трубы нефтяного сортамента для развальцовки в скважине должны обладать способностью к однородной деформации при развальцовке (далее по тексту называемой «способностью трубы к развальцовке »). Для того чтобы получить высокий показатель способности трубы к развальцовке, необходимо обеспечить способность к деформации без локального сжатия в процессе обработки, другими словами, однородное удлинение, которое можно оценить испытанием при растяжение, должно быть высоким.

В частности, как показано на чертеже, в области раструба 10, где обсадные трубы вертикально размещают друг на друга внахлест, степень развальцовки трубы является максимальной. Рассматривая степень развальцовки в области раструба, следует отметить, что однородное удлинение трубы нефтяного сортамента для развальцовки предпочтительно составляет больше 20%.

Патент Японии 2005-146414 А предлагает бесшовную трубу нефтяного сортамента для развальцовки. Структура предложенной трубы нефтяного сортамента включает ферритовую фазу трансформации и фазы низкотемпературной трансформации (такие как бейнит, мартенсит и фаза бейнитного феррит) и обладает высокой способностью трубы к развальцовке. Однако однородное удлинение каждого образца для испытаний в предложенном варианте осуществления изобретения не превышает 20% (см. патент Японии 2005-146414 A, u-E1 в табл. 2-1 и 2-2). Поэтому раскрытая выше область раструба не может деформироваться равномерно.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является разработка труб нефтяного сортамента для развальцовки, обладающих высокой способностью к развальцовке. В частности, оно относится к трубам нефтяного сортамента, имеющим значение однородного удлинения больше 20%.

Чтобы решить поставленную задачу, авторы изобретения изучили однородное удлинение различных типов стали. В результате авторы изобретения установили, что дуплексная нержавеющая сталь, содержащая заданные химические компоненты, обладает равномерным удлинением, значительно превышающим этот показатель для углеродистой стали и мартенситной нержавеющей стали.

Авторы изобретения дополнительно изучили и установили, что для того, чтобы получить трубу нефтяного сортамента, имеющую однородное удлинение больше 20%, должны выполняться следующие требования.

(1) Доля аустенита в дуплексной нержавеющей стали составляет величину в интервале от 40 до 90%. В настоящем документе долю аустенита измеряют следующим методом. Вырезают образец для испытаний из произвольной части трубы нефтяного сортамента для развальцовки. Образец механически шлифуют и подвергают электролитическому травлению в растворе КОН с концентрацией 30 мол.%. Травленую поверхность образца осматривают под оптическим микроскопом 400-кратного увеличения с помощью окуляра шкалы с 25-линейной решеткой и долю аустенита измеряют методом игольчатого щупа согласно ASTM E5 62.

(2) Предел текучести доводят до величины в интервале от 276 до 655 МПа. В настоящем документе предел текучести представляет собой напряжение при растяжении 0,2% согласно стандарту ASTM. Когда трубу нефтяного сортамента для развальцовки оставляют как закаленную в твердом растворе, предел текучести лежит в указанном выше интервале значений. Здесь выражение «как закаленную в твердом растворе » означает состояние, в котором после закалки твердого раствора никакой другой термической обработки или никакой другой холодной обработки не проводили, за исключением холодной правки.

Настоящее изобретение разработано на основании вышеуказанных обнаруженных фактов, и изобретение можно сформулировать следующим образом.

Трубы нефтяного сортамента для развальцовки согласно изобретению развальцовывают в скважине. Трубы нефтяного сортамента для развальцовки согласно изобретению формуют из дуплексной нержавеющей стали, имеющей состав, включающий, мас.%, от 0,005 до 0,03% С, от 0,1 до 1,0% Si, от 0,2 до 2,00% Mn, самое большее 0,04% Р, самое большее 0,015% S, от 18,0 до 27,0% Cr, от 4,0 до 9,0% Ni, самое большее 0,04% Al и от 0,05% до 0,40% N, а остальное составляет Fe и примеси, а структура включает долю аустенита в интервале от 40 до 90%. Трубы нефтяного сортамента имеют предел текучести от 256 до 655 МПа и однородное удлинение больше 20%.

В данном документе «однородное удлинение » означает деформацию в точке максимальной нагрузки при испытании при растяжении. Доля аустенита представляет собой долю площади аустенита.

Дуплексная нержавеющая сталь может дополнительно содержать самое большее 2,0% Cu. Дуплексная нержавеющая сталь может дополнительно содержать один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей самое большее 4,0% Мо и самое большее 5,0% W. Дуплексная нержавеющая сталь может дополнительно содержать один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей самое большее 0,8% Ti, самое большее 1,5% V и самое большее 1,5% Nb. Дуплексная нержавеющая сталь может дополнительно содержать один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей самое большее 0,02% В, самое большее 0,02% Са и самое большее 0,02% Mg.

Дуплексная нержавеющая сталь согласно изобретению используется для изготовления вышеназванных труб нефтяного сортамента для развальцовки.

Краткое описание чертежей

На чертеже представлен схематический вид для иллюстрации нового способа сооружения скважины, из которой добывают нефть или газ.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

Далее будут подробно описаны варианты осуществления изобретения.

Трубу нефтяного сортамента согласно варианту осуществления изобретения формуют из дуплексной нержавеющей стали, имеющей следующий химический состав и структуру металла. Далее по тексту «% », указанный для элементов, обозначают «мас.% ».

1. Химический состав

C: от 0,005 до 0,03%.

Углерод стабилизирует фазу аустенита. Чтобы эффект проявился эффективно, содержание С составляет не меньше 0,005%. Хотя если содержание С превышает 0,03%, то происходит более легкое осаждение карбида, что снижает коррозионную стойкость по границам зерна. Поэтому содержание С составляет от 0,005 до 0,03%.

Si: от 0,1 до 1,0%

Кремний раскисляет сталь. Чтобы обеспечить эффект, содержание Si составляет не менее чем 0,1%. Однако если содержание Si превышает 1,0%, ускоренно образуются внутриметаллические соединения, что снижает способность к горячей обработке. Поэтому содержание Si составляет от 0,1 до 1,0%.

Mn: от 0,2 до 2,0%

Марганец раскисляет и десульфуризирует сталь и, как результат этого, улучшает способность к горячей обработке. Марганец также повышает растворимость N в твердом растворе. Чтобы эффективно обеспечить эффект, содержание Mn должно составлять не менее 0,2%. С другой стороны, если содержание Mn превышает 2,0%, снижается коррозионная стойкость. Поэтому содержание Mn составляет от 0,2 до 2,0%.

Р: 0,04% или меньше

Фосфор является примесью, которая ускоряет центральную сегрегацию и снижает сопротивление растрескиванию сульфида под действием напряжения. Поэтому содержание Р предпочтительно составляет как можно меньшую величину. Поэтому содержание Р составляет не более чем 0,04%.

S: 0,015% или меньше

Сера является примесью и снижает способность к горячей обработке. Поэтому содержание S предпочтительно составляет как можно меньшую величину. Поэтому содержание S составляет не более чем 0,015%.

Cr: от 18 до 27%

Хром улучшает коррозионную стойкость к диоксиду углерода. Чтобы обеспечить достаточное сопротивление коррозии под действием диоксида углерода дуплексной нержавеющей стали, содержание Cr должно составлять не менее 18%. С другой стороны, если содержание Cr превышает 27%, происходит ускоренное образование интерметаллических соединений. Поэтому содержание Cr составляет от 18 до 27,0%, предпочтительно от 20,0 до 26,0%.

Ni: от 4,0 до 9,0%

Никель стабилизирует фазу аустенита. Если содержание Ni слишком мало, количество феррита в стали является избыточным, и характерное свойство дуплексной нержавеющей стали не проявляется. Растворимость N в твердом растворе феррита мала, и увеличение количества феррита вызывает осаждение нитрида, что ухудшает коррозионную стойкость. С другой стороны, избыточное содержание Ni снижает количество феррита в стали, и характерное свойство дуплексной нержавеющей стали не проявляется. Кроме того, избыточное содержание Ni вызывает осаждение σ-фазы. Поэтому содержание Ni составляет от 4,0 до 9,0%, предпочтительно от 5,0 до 8,0%.

Al: 0,040% или меньше

Алюминий является эффективным раскислителем. Однако если содержание Al превышает 0,040%, повышается количество включений в стали, что ухудшает ударную вязкость и коррозионную стойкость. Поэтому содержание Al составляет не более 0,040%.

N: от 0,05 до 0,40%

Азот стабилизирует фазу аустенита и также улучшает термостойкость и коррозионную стойкость дуплексной нержавеющей стали. Чтобы достичь соответствующего соотношения между фазой феррита и фазой аустенита в стали, содержание N должно составлять не менее 0,05%. С другой стороны, если содержание превышает 0,40%, возникает дефект, приписываемый образованию пустот. Также ухудшаются ударная вязкость и коррозионная стойкость стали. Поэтому содержание N составляет от 0,05 до 0,40%, предпочтительно от 0,1 до 0,35%.

Следует обратить внимание, что остальная часть дуплексной нержавеющей стали согласно изобретению состоит из Fe и примесей.

Дуплексная нержавеющая сталь для труб нефтяного сортамента для развальцовки согласно варианту осуществления изобретения дополнительно может содержать Cr вместо части Fe, если это необходимо.

Cu: 2,0% или меньше

Медь является необязательным элементом и улучшает коррозионную стойкость стали. Однако избыточное количество Cu снижает способность стали к горячей обработке. Поэтому содержание Cu составляет не более 2,0%. Следует обратить внимание, что для эффективного обеспечения вышеназванного эффекта, содержание Cu предпочтительно составляет не менее 0,2%. Однако если содержание Cu составляет меньше 0,2%, вышеназванный эффект может быть достигнут только частично.

При необходимости дуплексная нержавеющая сталь для труб нефтяного сортамента для развальцовки согласно варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно содержать один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Мо и W вместо части Fe.

Mo: 4,0% или меньше

W: 5,0% или меньше

Молибден и вольфрам являются необязательными элементами. Данные элементы улучшают стойкость к образованию раковин при коррозии и стойкость к отложению окалины при коррозии. Однако избыточное содержание Мо и избыточное содержание W вызывает более легкое осаждение σ-фазы, что охрупчивает сталь. Поэтому содержание Мо составляет не более 4,0%, а содержание W составляет не более 5,0%. Чтобы эффективно обеспечить вышеназванный эффект, содержание Mo предпочтительно составляет не менее 2,0%, а содержание W предпочтительно составляет не менее 0,1%. Однако если содержание Мо и содержание W меньше указанных выше пределов, вышеназванный эффект проявляется лишь частично.

При необходимости дуплексная нержавеющая сталь для труб нефтяного сортамента для развальцовки согласно варианту осуществления изобретения может дополнительно содержать один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей Ti, V и Nb вместо части Fe.

Ti: 0,8% или меньше

V: 1,5% или меньше

Nb: 1,5% или меньше

Титан, ванадий и ниобий являются необязательными элементами. Данные элементы улучшают прочность стали. Однако если содержания данных элементов являются избыточными, снижается способность стали к горячей обработке. Поэтому содержание Ti составляет 0,8% или меньше, содержание V составляет 1,5% или меньше и содержание Nb составляет 1,5% или меньше. Чтобы эффективно обеспечить вышеназванный эффект, содержание Ti предпочтительно составляет не менее 0,1% и содержание V предпочтительно составляет не менее 0,05%. Содержание Nb предпочтительно составляет не менее 0,05%. Однако если содержания Ti, V и Nb составляют меньше указанных выше нижних пределов, вышеназванный эффект может быть достигнут лишь частично.

Ti: 0,05% или меньше

Титан (Ti) соединяется с N с образованием TiN и ограничивает укрупнение кристаллических зерен в интервале высоких температур. Однако если содержание Ti превышает 0,05%, Ti соединяется с С с образованием TiC, который снижает ударную вязкость стали. Поэтому содержание Ti составляет 0,05% или меньше. Следует обратить внимание, что эффект ограничения укрупнения кристаллических зерен достигается в некоторой степени, если содержание Ti составляет примерно 0,001%, что составляет примерно уровень содержания примеси, тогда как эффект более ясно проявляется, если содержание Ti превышает 0,005%.

Дуплексная нержавеющая сталь для труб нефтяного сортамента согласно варианту осуществления изобретения дополнительно содержит один или несколько элементов, выбранных из группы, включающей B, Ca и Mg вместо части Fe.

B: 0,02% или меньше

Ca: 0,02% или меньше

Mg: 0,02% или меньше

Бор, кальций и марганец являются необязательными элементами. Данные элементы улучшают способность стали к горячей обработке. Однако если содержания данных элементов являются избыточными, снижается коррозионная стойкость стали. Поэтому содержание В, содержание Ca и содержание Mg в каждом случае не превышает 0,02%. Чтобы более эффективно обеспечить вышеназванный эффект, содержание B, содержание Ca и содержание Mg в каждом случае предпочтительно составляет не менее 0,0002%. Однако если содержания B, Ca и Mg составляют меньше чем нижние пределы, то вышеописанный эффект может быть достигнут лишь частично.

2. Структура металла

Дуплексная нержавеющая сталь, которая образует стальную трубу нефтяного сортамента для развальцовки согласно изобретению, имеет структуру металла, включающую фазу феррита и фазу аустенита. Считается, что фаза аустенита, как мягкая фаза, определяет улучшение показателя однородного удлинения.

Доля аустенита в стали составляет от 40 до 90%. В настоящем документе доля аустенита представляет собой долю площади, измеренную следующим образом. Вырезают образец для испытаний из произвольной части трубы нефтяного сортамента для развальцовки и механически шлифуют, а затем отшлифованный образец подвергают электролитическому травлению в растворе КОН с концентрацией 30 мол.%. Травленую поверхность образца осматривают под оптическим микроскопом 400-кратного увеличения с окулярами шкалы с 25-линейной решеткой и долю аустенита измеряют методом игольчатого щупа согласно ASTM E562.

Если доля аустенита составляет меньше 40%, однородное удлинение снижается до 20% или меньше. С другой стороны, если доля аустенита превышает 90%, падает коррозионная стойкость стали. Поэтому доля аустенита составляет от 40 до 90%. Доля аустенита предпочтительно составляет от 40 до 70%, более предпочтительно от 45 до 65%.

3. Способ производства

Трубу нефтяного сортамента для развальцовки согласно изобретению изготавливают следующим способом.

Расплавленную сталь, имеющую вышеуказанный состав, отливают и формуют в заготовки. Полученную заготовку подвергают горячей обработке и делают из нее трубу нефтяного сортамента для развальцовки. В качестве метода горячей обработки используют, например, метод Маннесмана. В качестве горячей обработки может быть осуществлена горячая экструзия или горячая ковка. Изготовленная труба нефтяного сортамента для развальцовки может быть бесшовной трубой или сварной трубой.

Трубу нефтяного сортамента для развальцовки после горячей обработки подвергают закалке твердого раствора. Температура закалки твердого раствора в это время составляет от 1000 до 1200 °С. Если температура закалки твердого раствора составляет меньше 1000 °С, то происходит осаждение σ-фазы, что охрупчивает сталь. Предел текучести повышается и превышает 655 МПа вследствие осаждения σ-фазы, и поэтому однородное удлинение достигает 20% или меньше. С другой стороны, если температура закалки твердого раствора превышает 1200 °С, то доля аустенита существенно снижается и становится меньше 40%. Температура закалки твердого раствора предпочтительно составляет от 1000 до 1175 °С, более предпочтительно от 1000 до 1150 °С.

Труба нефтяного сортамента для развальцовки согласно изобретению находится в состоянии «закаленного твердого раствора » (так называемый материал в состоянии закаленного твердого раствора). В частности, трубу используют как продукт сразу после закалки твердого раствора без осуществления другой термической обработки и холодной обработки (такой как обжатие в холодном состоянии или прокат на пилигриммовом стане) за исключением холодной правки. Таким образом, поскольку труба нефтяного сортамента для развальцовки согласно изобретению находится в состоянии «закаленного твердого раствора », то поэтому предел текучести может лежать в интервале от 276 до 655 МПа (от 40 до 95 кг/кв. дюйм). Считается, что в таком случае однородное удлинение превышает 20%, а высокая способность к развальцовке достигается даже в скважине. Следует отметить, что, если предел текучести превышает 655 МПа, однородное удлинение составляет 20% или меньше. Для трубы нефтяного сортамента для развальцовки необходима прочность определенного уровня, а предел текучести составляет 276 МПа или больше.

Следует отметить, что, если холодную обработку проводят после закалки твердого раствора, предел текучести превышает 655 МПа. Поэтому однородное удлинение составляет меньше 20%.

Пример.

Множество стальных продуктов, имеющих химические составы, показанные в таблице, отливали и формовали заготовки. Полученные заготовки подвергали горячей ковке и горячему прокату и получали множество стальных пластин для испытаний, имеющих толщину 30 мм, ширину 120 мм и длину 300 мм.

Таблица

D: дуплексная нержавеющая сталь, С: углеродистая сталь; M: мартенситная нержавеющая сталь; QT: закалка и отпуск; ST: закалка твердого раствора, ST+CW: закалка твердого раствора + холодная обработка, UE: однородное удлинение.

В таблице типы стали для номеров опытов даны в столбце «структура ». В таблице «D » обозначает дуплексную нержавеющую сталь, «С » обозначает углеродистую сталь и «М » обозначает мартенситную нержавеющую сталь. Касательно таблицы, опыты № № 1-11 и 21 и 23 относятся к дуплексной нержавеющей стали. Опыты № № 12-14 относятся к углеродистой стали и опыты № № 15-20 относятся к мартенситной нержавеющей стали.

Стальные пластины в опытах № № 1-23 подвергали термической обработке, как описано в столбце «термическая обработка » и холодной обработке в таблице. В частности, стальные пластины в опытах № № 1-11 подвергали закалке твердого раствора в температурном интервале от 1050 до 1150 °С ( «ST » в столбце «термическая обработка » в таблице). Температура закалки твердого раствора для каждой из стальных пластин показана в столбце «температура ST » в таблице. Стальные пластины в опытах № 1-11 представляли собой каждая так называемый «закаленный в твердом растворе » материал без проведения другой термической обработки или холодной обработки, такой как обжатие в холодном состоянии, после закалки твердого раствора.

Стальные пластины в опытах № № 12-20 закаливали при 920 °С, а затем отпускали в температурном интервале от 550 до 730 °С ( «QT » в столбце «термическая обработка » в табл. 1). Стальную пластину в опыте № 21 подвергали закалке твердого раствора при температуре меньше чем 1000 °С, а стальную пластину в опыте № 22 подвергали закалке твердого раствора при температуре выше чем 1200 °С. Стальные пластины в опытах № 21 и 22 представляют собой «закаленные в твердом растворе » материалы. Стальную пластину в опыте № 23 подвергали закалке твердого раствора при 1085 °С с последующим холодным волочением.

Измерение доли аустенита

Для стальных пластин из дуплексной нержавеющей стали в опытах № № 1-11 и 21 и 23 после термической обработки измеряли долю аустенита. В частности, из каждой из данных стальных пластин вырезали образец для испытаний. Отобранные образцы для испытаний механически шлифовали, и шлифованные образцы для испытаний подвергали электролитическому травлению в растворе КОН с концентрацией 30 мол.%. Травленые поверхности образцов осматривали под оптическим микроскопом 400-кратного увеличения по шкале окуляров с 25-линейной решеткой в 16 полях зрения. Долю аустенита (%) получали для каждого из наблюдаемых полей зрения. Доли аустенита (%) измеряли методом игольчатого щупа согласно ASTM E562. Среднее значение доли аустенита (%) для каждого их полей зрения дано в столбце « γ » в таблице.

Испытание при растяжении

Образец в виде круглого стержня, имеющий наружный диаметр 6,35 мм, длину параллельных стенок 25,4 мм, вырезали из каждой стальной пластины 1-23 в продольном направлении и подвергали испытанию на растяжение при комнатной температуре. Значения предела текучести (МПа), полученные при испытании при растяжении, представлены в столбце «YS » в таблице, значения прочности при растяжении (МПа) даны в столбце «TS » в таблице и значения однородного удлинения (%) даны в столбце «UE » в таблице. Напряжение при растяжении на 0,2% согласно стандарту ASTM определяли как предел текучести (YS). Искажение образца в точке максимальной нагрузки принимали как однородное удлинение (%).

Результаты испытаний

Касательно табл. 1, стальные пластины в опытах № № 1-11 каждая имели химический состав, структуру металла и предел текучести в интервалах значений, определенных изобретением, и поэтому значения их однородного удлинения все превышали 20%.

С другой стороны, стальные пластины в опытах № № 12-20 не были изготовлены из дуплексной нержавеющей стали, и поэтому значения их однородного удлинения не превышали 20%.

Стальная пластина в опыте № 21 была изготовлена из дуплексной нержавеющей стали и имела химический состав в пределах интервала, определенного изобретением, но температура закалки твердого раствора составляла менее 1000 °С. Поэтому предел текучести превышал верхний предел интервала, определенного изобретением, и однородное удлинение не превышало 20%. Вероятно это обусловлено тем, что температура закалки твердого раствора была низкой, и поэтому не произошло осаждения σ-фазы, которая повышает предел текучести.

Поскольку стальная пластина в опыте № 22 превышала 1200 °С, доля аустенита была меньше 40%, и однородное удлинение не превышало 20%. Стальная пластина в опыте № 23 не представляла собой материал «закаленный в твердом растворе », но была подвергнута холодной обработке после закалки твердого раствора. Поэтому предел текучести превысил верхний предел интервала, определенного изобретением, и однородное удлинение составило не более 20%.

Хотя варианты осуществления настоящего изобретения рассмотрены и проиллюстрированы в деталях, следует ясно понимать, что пояснения и пример даны для того, чтобы показать, как осуществляется изобретение, и их не следует рассматривать как ограничивающие существо и объем притязаний. Изобретение может быть воплощено в различных модифицированных формах без отклонения от существа и объема притязаний.

Промышленное применение

Трубы нефтяного сортамента для развальцовки и дуплексная нержавеющая сталь согласно изобретению применимы к трубам нефтяного сортамента и особенно применимы как трубы нефтяного сортамента для развальцовки в скважине.