HHF-Details zu nichtmagnetischen Stahlsorten für die Herstellung von Bohrwerkzeugen
HHF-Details zu nichtmagnetischen Stahlsorten für die Herstellung von Bohrwerkzeugen
Stahl, der zur Herstellung von Bohrmeißeln verwendet wird, die keine magnetische Reaktion erfordern, wird als nichtmagnetischer Stahl bezeichnet. Diese Stähle müssen bestimmte Kriterien hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung, ihrer mechanischen Eigenschaften und ihrer Schlagfestigkeit erfüllen. Darüber hinaus muss ein Werkstoff gefunden werden, der mit den Abmessungen und Umgebungsbedingungen des Bauteils am Ende der Entwicklung kompatibel ist.
Die Henan Zhongyuan Heavy Forging Co., Ltd. (HHF) liefert nichtmagnetische Stähle in drei Varianten: W-1, W-2 und W-3. Die Spezifikationen dieser Stahlsorten enthalten detaillierte Angaben zu den Bereichen ihrer chemischen Zusammensetzung und mechanischen Eigenschaften. Sie dienen als technische Referenz für Hersteller von Bohrwerkzeugen, die die korrekten Informationen über das für die Produktion eines Bohrwerkzeugs zu verwendende Material benötigen.
Drei Klassen, unterschiedliche Materialanforderungen
Obwohl W-1, W-2 und W-3 ähnlich erscheinen, unterscheiden sie sich geringfügig in ihrem Gehalt an Kohlenstoff, Chrom, Mangan, Molybdän und Stickstoff. Daher weisen die einzelnen Sorten unterschiedliche mechanische Eigenschaften auf und sind nicht einfach gegeneinander austauschbar.
Der maximale Kohlenstoffgehalt von W-1 beträgt 0,08 %, während W-2 und W-3 jeweils einen maximalen Kohlenstoffgehalt von 0,03 % aufweisen. Der Chromgehalt liegt bei W-1 zwischen 13,5 und 16,5 % und bei W-2 zwischen 13 und 16 %, während er bei W-3 mit 16,5 bis 18,5 % deutlich höher ist. W-3 weist einen maximalen Stickstoffgehalt von 0,50 bis 0,80 % auf, der signifikant höher ist als der von W-1 mit 0,25 bis 0,40 % und sogar höher als der von W-2 mit 0,30 bis 0,45 %.
Aus Sicht des Materialkäufers ist die Wahl der Güteklasse aufgrund solcher Zusammensetzungsunterschiede maßgeblich für die Materialspezifikation. Man sollte die drei Güteklassen nicht allein aufgrund ihres ähnlichen Aussehens als gleichwertig betrachten, sondern vielmehr die chemische Zusammensetzung, die erforderliche Festigkeit und die Größe des Endprodukts gemeinsam untersuchen.
Mechanische Eigenschaften bei unterschiedlichen Durchmessern
Unser HHF-Katalog mit mechanischen Anforderungen umfasst eine breite Palette an Werkstoffen mit Außendurchmessern von minimal 79,4 mm bis maximal 279,4 mm.
Beispielsweise unterscheiden sich die Festigkeitswerte für die Güteklasse W-4 je nach Durchmesserbereich (79,4–114,3 mm, 114,3–152,4 mm oder 152,4–203,2 mm). Auch für W-5 variieren die Werte entsprechend der jeweiligen Durchmesserklassifizierung. Daher muss der Käufer in der Angebotsanfrage unbedingt den Rohrdurchmesser und die Güteklasse angeben, um Missverständnisse zu vermeiden und die korrekte Lieferung zu gewährleisten.
Für Produkte mit einem Außendurchmesser von 79,4–174,6 mm sind die jeweiligen Mindeststreckgrenzen für die verschiedenen Typen (W1–W3) angegeben: 758 MPa für W-1, 827 MPa für W-2 und 965 MPa für W-3. Die zugehörigen Mindestwerte für die Zugfestigkeit betragen 827 MPa, 896 MPa bzw. 1034 MPa.
Darüber hinaus enthalten die Spezifikationen neben der Brinellhärte auch Werte für die Bruchdehnung und die Kerbschlagzähigkeit nach Charpy bei 21 °C und -25 °C. Die aufgeführten Kennwerte bieten weitere Möglichkeiten zur Beurteilung der Materialeigenschaften unter mechanischer Belastung und Betriebsbedingungen.
Die entsprechenden Brinellhärtewerte (HB) sind 285-400, 285-365 und 300-400.
Wenn für eine bestimmte Produktanwendung eine bestimmte Stahlsorte ausgewählt wird, müssen alle relevanten Faktoren wie die Zusammensetzung, das mechanische Verhalten des spezifizierten Materials und die Maßvorgaben überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen der Anwendung entsprechen.
Unterstützung der Ölfeldgeräteherstellung
Nichtmagnetischer Stahl ist das bevorzugte Material für die Herstellung von Komponenten für die Ölfeldbohrung, bei denen die magnetischen Eigenschaften ein wichtiger Faktor bei der Konstruktion der Ausrüstung sind.
Die Materialauswahl erfordert daher die Berücksichtigung weiterer Faktoren als nur der Festigkeit.
HHF verfügt über Produktionsbereiche für Schmieden, Wärmebehandlung, Erdölanlagen, Zerspanung und Elektroschlacke-Umschmelzen. Das firmeneigene Labor für physikalische und chemische Prüfungen sowie das Forschungszentrum tragen zur technischen Expertise von HHF und zur Fertigungsunterstützung von Erdölanlagen und großen Präzisionsschmiedeteilen bei.
HHF produziert neben Bohrwerkzeugstabilisatoren, nichtmagnetischen Stabilisatoren, Bohrgestängen, nichtmagnetischen Bohrgestängen und anderen Produkten für die Erdölindustrie auch nichtmagnetischen Stahl. Dank dieser Produktpalette kann das Unternehmen seinen Kunden Lösungen sowohl im Material- als auch im Bohrwerkzeugbereich anbieten.
Technische Spezifikationen für die Beschaffungsprüfung
Einkaufs- und Entwicklungsabteilungen können die Produktionsplanung vereinfachen, indem sie vor der Angebotserstellung die Materialspezifikationen prüfen und die Akzeptanzkriterien festlegen. Käufer müssen den Außendurchmesser, die Mindeststreckgrenze, die Zugfestigkeit, die Bruchdehnung, die Kerbschlagzähigkeit, die Härte und etwaige zusätzliche magnetische Anforderungen des fertigen Bauteils spezifizieren.
Die öffentlich zugänglichen Daten W-1, W-2 und W-3 sind für diese Rezension von besonderem Interesse. Falls ein Projekt ein bestimmtes Prüfverfahren, Abnahmekriterien oder Prüfprotokolle erfordert, müssen diese Anforderungen vor Vertragsabschluss mit HHF besprochen werden.
Durch die Spezifizierung verschiedener Güteklassen und Festigkeitsklassen unterstützt HHF den technischen Dialog mit Kunden, die nichtmagnetischen Stahl für Bohrgeräte aus der Ölindustrie und damit verbundenen Produktionsaktivitäten suchen.
