Nepřetržitý vratný pohybpřísavné tyčev prostředí abrazivních ropných vrtů klade náročné požadavky na mechanické vlastnosti, jako je pevnost, únavová životnost, odolnost proti opotřebení a ochrana proti korozi. Optimální výběr materiálů je rozhodující pro maximalizaci účinnosti čerpání a minimalizaci prostojů. Vigor poskytuje srovnávací analýzu jakostí středně uhlíkové legované oceli AISI 4130, 4140, 4142, 4330 a 4138, která poskytuje informace o vhodných volbách pro různé provozní podmínky.
Přehled AISI 4130
Ocel AISI 4130 obsahující 0.28-0,33 % C, 0.4-0,6 % Mn, 0.{{8 }}.1 % Cr a 0.{11}}.25 % Mo se široce používá při výrobě přísavek. Legující prvky chrómu a molybdenu výrazně zlepšují prokalitelnost, pevnost, houževnatost a odolnost proti popouštění ve srovnání s obyčejnými uhlíkovými oceli.
Při správném tepelném zpracování může AISI 4130 dosáhnout pevnosti v tahu přes 150 ksi, meze kluzu přesahující 120 ksi, prodloužení až 16 % a rázové houževnatosti Charpy V-vrub 20 ft-lb při pokojové teplotě. Únavová pevnost je také lepší než u obyčejných uhlíkových ocelí. Tyto robustní mechanické vlastnosti umožňují tyčím AISI 4130 odolávat silnému cyklickému namáhání.
AISI 4130 poskytuje cenově výhodnou kombinaci pevnosti, únavové životnosti a houževnatosti.
Legovaná ocel AISI 4140 pro přísavky
AISI 4140 je široce používán pro pruty díky své vynikající pevnosti, houževnatosti, únavové životnosti a odolnosti proti opotřebení ve srovnání s nižšími slitinami. Se složením 0.38-0,43 % C, 0.75-1 % Cr, 0.15-0,25 % Mo, a 0.8-1.1 % Mn, AISI 4140 může dosáhnout pevnosti v tahu přes 200 ksi a meze kluzu až 170 ksi po kalení a popouštění.
Vyšší uhlík umožňuje větší tvrdost a odolnost proti oděru než AISI 4130, čímž zmírňuje předčasné opotřebení. 4140 také vykazuje vynikající houževnatost a tažnost. Zvýšený obsah chrómu zvyšuje ochranu proti korozi. Navíc 4140 vykazuje vynikající únavovou pevnost lepší než uhlíková ocel AISI 1045, zejména ve větších průměrech.
Vynikající pevnost a odolnost proti únavě ospravedlňují vyšší cenu AISI 4140 pro náročné aplikace.
Klíčové výhody modifikované legované oceli AISI 4142
AISI 4142 je vylepšená varianta 4140, která obsahuje 0.38-0,43 % C, 1.8-2,1 % Cr, 0.{101} {9}},25 % Mo, 0.{12}},1 % Mn a 1.65-2 % Ni. Zvýšený obsah chrómu a niklu poskytuje podstatně lepší odolnost proti korozi ve srovnání s 4140 při zachování vynikající pevnosti a houževnatosti.
Zvýšený obsah niklu také zvyšuje rázovou houževnatost při nízkých teplotách. Při správném tepelném zpracování může AISI 4142 nabídnout mez kluzu přes 180 ksi, pevnost v tahu přesahující 230 ksi a hodnoty Charpyho rázu 16 ft-lb při -40oF. To umožňuje spolehlivý výkon v drsných podzemních prostředích náchylných k praskání sirovodíkem.
Klíčové vlastnosti modifikované oceli AISI 4330 odolné proti opotřebení
Modifikovaná ocel AISI 4330 obsahuje 0.28-0,34 % C, 1.5-2,5 % Ni, {{10}}.{101} {8}},2 % Cr, 0.2-0,6 % Mo, 0.7-1 % Mn a 1-1,4 % Si (Rajnay, 2005). Vyšší nikl propůjčuje vynikající houževnatost, zatímco zvýšený obsah křemíku poskytuje vynikající odolnost proti oděru a zadření. AISI 4330 má velmi vysokou odolnost proti popouštění a může být během provozu zahřátý na 1200oF bez ztráty tvrdosti.
Díky těmto vlastnostem je AISI 4330 ideální propřísavné tyčev písčitém nebo vysokoteplotním prostředí náchylném k abrazivnímu opotřebení a erozi. Jsou dosažitelné meze kluzu 160-200 ksi a pevnosti v tahu nad 230 ksi. AISI 4330 se používá hlavně tam, kde je prvořadá extrémní odolnost proti opotřebení.
Resulfurizovaná ocel AISI 4138
AISI 4138 obsahuje zvýšenou síru při 0.15-0,35 % spolu s 0.36-0,44 % C, 1.5-1,8 % Cr, {{10}}.15-0.25 % Mo a 0.{14}}.9 % Mn (Leslie, 1981). Vyšší obsah síry zlepšuje obrobitelnost, ale snižuje rázovou houževnatost. Střední obsah uhlíku a chrómu propůjčuje dobrou pevnost a odolnost proti popouštění.
Při správném zpracování může AISI 4138 nabídnout 130-180 ksi mez kluzu a 160-210 ksi pevnost v tahu spolu s odpovídajícím prodloužením a zmenšením plochy. Síra také zlepšuje odolnost proti kluznému opotřebení.
Pečlivé vyvážení požadavků na mechanické vlastnosti s omezením nákladů je nezbytné pro optimální výběr slitiny přísavek.
Můžeme dodatpřísavné tyčevyrobené z výše uvedených materiálů. Poskytujeme údaje o mechanických vlastnostech běžně používaných materiálů. Pro speciální požadavky nás prosím kontaktujte pro ověření. prosím kontaktujte nás nainfo@vigorpetroleum.com.
