Kontinuirano klipno gibanjeusisne šipkeu okruženjima abrazivnih naftnih bušotina postavlja zahtjeve na mehanička svojstva kao što su čvrstoća, izdržljivost, otpornost na trošenje i zaštita od korozije. Optimalan odabir materijala ključan je za maksimiziranje učinkovitosti pumpanja i smanjenje zastoja. Vigor pruža komparativnu analizu AISI 4130, 4140, 4142, 4330 i 4138 razreda čelika od srednje legure ugljika za informiranje o prikladnim izborima za različite uvjete rada.
Pregled AISI 4130
Čelik AISI 4130 koji sadrži 0.28-0.33% C, 0.4-0.6% Mn, 0.{{8 }}.1% Cr i 0.15-0.25% Mo naširoko se primjenjuje u proizvodnji klizne šipke. Elementi legiranja kroma i molibdena značajno poboljšavaju kaljivost, čvrstoću, žilavost i otpornost na kaljenje u usporedbi s običnim ugljičnim čelicima.
Kada se pravilno toplinski obradi, AISI 4130 može postići vlačnu čvrstoću preko 150 ksi, čvrstoću tečenja veću od 120 ksi, istezanje do 16% i udarnu žilavost Charpy V-zareza od 20 ft-lb na sobnoj temperaturi. Čvrstoća na zamor također je bolja od običnog ugljičnog čelika. Ova robusna mehanička svojstva omogućuju AISI 4130 šipkama da izdrže jaka ciklička opterećenja.
AISI 4130 pruža ekonomičnu kombinaciju čvrstoće, otpornosti na zamor i žilavosti.
AISI 4140 legirani čelik za klizne šipke
AISI 4140 naširoko se primjenjuje za šipke zbog svoje izvanredne čvrstoće, žilavosti, izdržljivosti i otpornosti na trošenje u usporedbi s nižim legurama. Sa sastavom od 0.38-0.43% C, 0.75-1% Cr, 0.15-0.25% Mo, i 0.8-1.1% Mn, AISI 4140 može postići vlačne čvrstoće preko 200 ksi i granice razvlačenja do 170 ksi nakon kaljenja i popuštanja.
Više ugljika omogućuje veću tvrdoću i otpornost na abraziju od AISI 4130, smanjujući prerano trošenje. 4140 također pokazuje vrhunsku žilavost i duktilnost. Povišeni sadržaj kroma povećava zaštitu od korozije. Štoviše, 4140 pokazuje izvrsnu čvrstoću na zamor, bolju od ugljičnog čelika AISI 1045, posebno u većim promjerima.
Vrhunska čvrstoća i otpornost na zamor opravdavaju višu cijenu AISI 4140 za zahtjevne primjene.
Ključne prednosti AISI 4142 modificiranog legiranog čelika
AISI 4142 je nadograđena varijanta 4140, koja sadrži 0.38-0.43% C, 1.8-2.1% Cr, 0.{ {9}}.25% Mo, 0.8-1.1% Mn i 1.65-2% Ni. Povećani sadržaj kroma i nikla pruža značajno bolju otpornost na koroziju u usporedbi s 4140, zadržavajući vrhunsku čvrstoću i žilavost.
Povišeni sadržaj nikla također povećava udarnu žilavost na niskim temperaturama. Kada se pravilno toplinski obradi, AISI 4142 može ponuditi čvrstoću razvlačenja preko 180 ksi, vlačnu čvrstoću veću od 230 ksi i Charpyjeve udarne vrijednosti od 16 ft-lb na -40oF. To omogućuje pouzdanu izvedbu u teškim podzemnim uvjetima sklonim pucanju sumporovodika.
Ključne karakteristike modificiranog čelika otpornog na habanje AISI 4330
AISI 4330 modificirani čelik sadrži 0.28-0.34% C, 1.5-2.5% Ni, {{10}}.{ {8}}.2% Cr, 0.2-0.6% Mo, 0.7-1% Mn i 1-1.4% Si (Rajnaj, 2005.). Viši sadržaj nikla daje izvrsnu žilavost, dok povećani sadržaj silicija pruža izvanrednu otpornost na habanje i habanje. AISI 4330 ima vrlo visoku temperaturnu otpornost i može se zagrijati na 1200oF tijekom rada bez gubitka tvrdoće.
Ova svojstva čine AISI 4330 idealnim zausisne šipkeu pješčanim ili visokotemperaturnim okruženjima sklonim abrazivnom trošenju i eroziji. Dostižne su granice razvlačenja od 160-200 ksi i vlačne čvrstoće iznad 230 ksi. AISI 4330 se uglavnom koristi kada je ekstremna otpornost na habanje najvažnija.
AISI 4138 Resulfurizirani čelik
AISI 4138 sadrži povećani sadržaj sumpora na 0.{15-0.35% zajedno s 0.36-0.44% C, 1.5-1.8% Cr, {{10}}.15-0.25% Mo i 0.7-0.9% Mn (Leslie, 1981). Veći sadržaj sumpora poboljšava obradivost, ali smanjuje udarnu žilavost. Srednji sadržaj ugljika i kroma daje dobru čvrstoću i otpornost na temperaturu.
Kada se pravilno obrađuje, AISI 4138 može ponuditi 130-180 ksi granicu tečenja i 160-210 ksi vlačnu čvrstoću zajedno s odgovarajućim istezanjem i smanjenjem površine. Sumpor također poboljšava otpornost na klizno trošenje.
Pažljivo balansiranje zahtjeva mehaničkih svojstava s ograničenjima troškova imperativ je za optimalan odabir legure klizne šipke.
Možemo dostavitiusisne šipkeizrađeni od gore navedenih materijala. Pružamo podatke o mehaničkim svojstvima za uobičajeno korištene materijale. Za posebne zahtjeve kontaktirajte nas radi provjere. kontaktirajte nas nainfo@vigorpetroleum.com.
