BR112019023551B1

BR112019023551B1 - Conexão roscada para canos ou tubos e método de produção da conexão roscada para canos ou tubos

Info

Publication number: BR112019023551B1
Application number: BR112019023551-5A
Authority: BR
Inventors: Kunio Goto
Original assignee: Nippon Steel Corporation; Vallourec Oil And Gas France
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2018-05-10
Publication date: 2022-12-20
Also published as: US20210364119A1; JPWO2018216497A1; JP6815498B2; CN110651147A; CN110651147B; CA3062608C; EP3633256A1; US11391400B2; BR112019023551A2; RU2729482C1; EP3633256A4; WO2018216497A1; AR111948A1; EP3633256B1; CA3062608A1; MX2019013834A

Abstract

A presente invenção fornece uma conexão roscada para canos ou tubos com excelente resistência ao desalinhamento e alto torque na resistência de ressalto, além de possuir excelentes propriedades de resistência à corrosão, bem como um método para produzir a conexão roscada para canos ou tubos. A conexão roscada para canos ou tubos inclui um pino (13) e uma caixa (14). O pino (13) e a caixa (14) incluem superfícies de contato (130, 140) com partes roscadas (15) e (20) e partes de contato de metal não roscadas. A conexão roscada para canos ou tubos inclui, em pelo menos uma das superfícies de contato (130, 140) do pino (13) e na caixa (14), rugosidade da superfície, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni (21), uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn (22) e uma camada de revestimento de lubrificante sólido (23). Estes são depositados do lado da superfície de contato (130, 140) na ordem de: rugosidade da superfície, camada de revestimento de liga de Zn-Ni (21), camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn (22) e camada de revestimento de lubrificante sólido (23).

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se a uma conexão roscada para canos ou tubos e a um método para produzir a conexão roscada para canos ou tubos, e mais particularmente a uma conexão roscada para produtos tubulares petrolíferos e a um método para produzir a conexão roscada para produtos tubulares petrolíferos.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[0002] Os tubos de poços de petróleo são utilizados para perfuração de campos de petróleo e campos de gás natural. Os tubos de poço de óleo são formados por acoplamento de uma pluralidade de tubos de aço de acordo com a profundidade do poço. A conexão de tubos de aço pode ser realizada apertando a conexão roscada para canos ou tubos formados nas extremidades dos dois tubos de aço. Os tubos de poços de petróleo são levantados e afrouxados para inspeção e afins, e depois reapertados após serem inspecionados e reutilizados.

[0003] A conexão roscada para canos ou tubos inclui um pino e uma caixa. O pino inclui uma parte roscada macho e uma parte de contato metálica não rosqueada formada na superfície periférica externa na extremidade do tubo. A caixa inclui uma parte roscada fêmea e uma parte de contato metálica não roscada formada na superfície periférica interna na extremidade do tubo. As partes roscadas e as partes de contato de metal não roscadas do pino e da caixa sofrem repetidamente forte atrito durante o aperto e o afrouxamento da conexão roscada. Se essas partes não forem suficientemente resistentes ao atrito, ocorrerá desgaste adesivo (corrosão irreparável) durante o aperto e o afrouxamento repetidos. Assim, é necessário que a conexão roscada para canos ou tubos tenha resistência suficiente ao atrito, ou seja, excelente resistência ao desgaste adesivo.

[0004] Até agora, as graxas compostas contendo metais pesados, mencionadas como lubrificantes, foram utilizadas para melhorar a resistência ao desgaste adesivo. A aplicação de uma graxa composta na superfície de uma conexão roscada para canos ou tubos pode melhorar a resistência ao desgaste adesivo da conexão roscada para canos ou tubos. No entanto, os metais pesados contidos em graxas compostas, como Pb, Zn e Cu, podem afetar o meio ambiente. Por esse motivo, é desejável a aplicação prática de uma conexão roscada sem graxa para canos ou tubos.

[0005] A Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2002-221288 (Literatura Patentária 1) e a Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2008215473 (Literatura Patentária 2) propõem uma conexão roscada para canos ou tubos que não inclui uma graxa composta, mas possui excelente resistência ao desgaste adesivo.

[0006] Em uma superfície de contato de um pino ou de uma caixa de conexão roscada para canos ou tubos descritos na Literatura Patentária 1, uma camada de liga de Zn ou Zn porosa é formada por um método de revestimento por impacto em pelo menos uma parte roscada ou uma parte de contato de metal sem rosca da conexão roscada para canos ou tubos, e uma camada de revestimento de lubrificante sólido ou um revestimento de lubrificante líquido que não contém pó de metal pesado (por exemplo, um revestimento com um sal de metal orgânico com base em excesso, como sulfonato com base em excesso como componente principal) é formada sobre ele. A Literatura Patentária 1 descreve que, por esse meio, é fornecida uma conexão roscada para canos com altas propriedades anticorrosivas que, sem o uso de um lubrificante líquido contendo pó de metal pesado, como graxa composta, pode suprimir a ocorrência de desgaste adesivo e um declínio na estanqueidade do gás causada pela ocorrência de corrosão quando o aperto e o afrouxamento são realizados repetidamente.

[0007] Uma conexão roscada para canos ou tubos descrita na Literatura Patentária 2 é caracterizada por ter uma primeira camada de revestimento composta por uma liga de Cu-Zn em pelo menos uma das superfícies de contato de um pino e uma caixa. A Literatura Patentária 2 descreve que, como resultado, uma conexão roscada possui excelente resistência a vazamentos e resistência a desgaste adesivo e, além disso, a corrosão por fendas em um caso em que um revestimento lubrificante é formado na camada de revestimento é aprimorado.

[0008] Para suprimir uma conexão roscada para canos ou tubos, é eficaz formar uma camada de revestimento contendo um metal com alta dureza e alto ponto de fusão. Portanto, convencionalmente, o revestimento de cobre (Cu) ou revestimento de liga de Cu tem sido utilizado. A dureza e o ponto de fusão do Cu são altos. Portanto, por conter Cu na camada de revestimento, a dureza e o ponto de fusão da camada de revestimento geral aumentam. Consequentemente, a resistência ao desgaste adesivo da conexão roscada para canos ou tubos aumenta.

LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA PATENTÁRIA

[0009] Literatura Patentária 1: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2002-221288 Literatura Patentária 2: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2008-215473

SUMÁRIO DO MODELO DE UTILIDADE PROBLEMA TÉCNICO

[0010] Nesse sentido, a avaliação da resistência ao desgaste adesivo é normalmente realizada em um estado no qual os centros dos tubos de aço a serem apertados estejam alinhados. No entanto, ao realmente apertar uma conexão roscada para canos ou tubos, os centros dos tubos de aço (ou tubo de aço e acoplamento) a serem apertados juntos podem estar desalinhados um com o outro. Tal situação é mencionada como “desalinhamento”. Quando ocorre um desalinhamento, as partes roscadas e as partes de contato de metal sem rosca do pino e da caixa são submetidas a uma forte tensão de cisalhamento, além de um forte atrito. A tensão de cisalhamento nesse momento é notavelmente grande em comparação com um caso em que não há desalinhamento. Consequentemente, é mais provável que ocorra um desgaste adesivo quando ocorre um desalinhamento. Por conseguinte, é necessário que uma conexão roscada para tubos tenha desempenho que iniba o atrito mesmo em um caso em que ocorra um desalinhamento, ou seja, resistência ao desalinhamento.

[0011] Por outro lado, as partes de contato de metal sem rosca supracitadas incluem partes de vedação de metal e partes de ressalto. Durante a fixação de uma conexão roscada para canos, as partes de ressalto do pino e da caixa entram em contato umas com as outras. O torque que surge naquele momento é chamado de “torque de ombro”. Durante o aperto de uma conexão roscada para canos ou tubos, depois que o torque de ressalto é atingido, o aperto continua até a sua conclusão. Dessa forma, a estanqueidade do gás da conexão roscada para canos ou tubos é aprimorada. Se o aperto prosseguir, o metal que constitui pelo menos um dos pinos e a caixa começam a sofrer uma deformação plástica. O torque nesse momento é chamado de “torque de escoamento”.

[0012] O torque quando o aperto é concluído (doravante mencionado como "torque de aperto") é ajustado para que seja obtida uma pressão interfacial da vedação suficiente, independentemente do tamanho da quantidade de interferência da rosca. Se houver uma diferença suficiente entre o torque de ressalto e o torque de escoamento (abaixo, essa diferença é chamada de “torque na resistência do ressalto ΔT'”), o intervalo do torque de aperto aumenta. Em consequência disto, o torque de aperto é ajustado facilmente. Portanto, é necessário que, além da resistência de desalinhamento supracitada, uma conexão roscada para canos ou tubos também tenha um alto torque na resistência do ressalto ΔT'.

[0013] Por outro lado, os produtos tubulares petrolíferos, após a produção, são transportados por navio ou por outros meios e armazenados por um certo período de tempo antes de serem utilizados. Em alguns casos, o transporte e armazenamento de produtos tubulares petrolíferos se estendem por um longo período de tempo. Além disso, em alguns casos, os produtos tubulares petrolíferos são armazenados em um local ao ar livre. Quando os produtos tubulares petrolíferos são armazenados em um local externo por um longo período de tempo, as conexões roscadas para canos ou tubos podem ficar sujeitas à corrosão, o que pode resultar em menor desgaste adesivo e estanqueidade ao gás das conexões roscadas para tubulações ou tubos. Portanto, é necessário que as conexões roscadas para canos ou tubos não tenham apenas a resistência de desalinhamento e alto torque na resistência de ressalto ΔT’ supracitados, mas também excelentes propriedades de resistência à corrosão.

[0014] Na conexão roscada para canos ou tubos divulgada na Literatura Patentária 1, a camada de Zn ou a camada de liga de Zn é porosa. Portanto, as propriedades de adesão em relação à camada de revestimento de lubrificante sólido são boas, e a conexão roscada para canos ou tubos tem resistência ao desgaste adesivo suficiente. No entanto, como a camada de Zn ou liga de Zn é porosa, surge um espaço de ar entre a camada de Zn ou liga de Zn e o material base. Consequentemente, em alguns casos, o material de base na parte de folga de ar que surge corrói ao longo de um longo período.

[0015] Na Literatura Patentária 2, embora a resistência ao desgaste adesivo da conexão roscada divulgada para canos ou tubos seja investigada nela, a resistência ao desalinhamento da conexão roscada para canos ou tubos não é investigada nela. Portanto, mesmo se a resistência ao desgaste adesivo for suficiente em um caso em que o desalinhamento não ocorra, a resistência ao desalinhamento poderá ser baixa. Além disso, em alguns casos, o torque na resistência de ressalto ΔT’ diminui e as propriedades de adesão da camada de revestimento de lubrificante sólido são baixas e as propriedades de resistência à corrosão são baixas.

[0016] Um objetivo da presente invenção é fornecer uma conexão roscada para canos com excelente resistência ao desalinhamento e alto torque na resistência de ressalto ΔT', e também com excelentes propriedades de resistência à corrosão, bem como um método para produzir a conexão roscada para canos ou tubos.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0017] A conexão roscada para canos ou tubos de acordo com a presente modalidade inclui um pino e uma caixa. O pino e a caixa incluem cada uma superfície de contato que inclui uma parte roscada e uma parte de contato metálico não roscada. Pelo menos uma das superfícies de contato do pino e da caixa tem uma rugosidade da superfície com uma rugosidade média aritmética Ra de 1 a 8 μm e uma rugosidade máxima de altura Rz de 10 a 40 μm. A conexão roscada para canos inclui, em uma superfície de contato com a rugosidade da superfície supracitada, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni consistindo em uma liga de Zn-Ni, uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn consistindo em uma liga de Cu-Sn-Zn e uma camada de revestimento de lubrificante sólido. Essas camadas são depositadas na ordem da camada de revestimento de liga de Zn-Ni, da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn e da camada de revestimento de lubrificante sólido do lado da superfície de contato. A camada de revestimento de lubrificante sólido contém partículas de fluororresina e pelo menos um tipo de resina selecionada do grupo que consiste em resina epóxi e resina poliamida-imida.

[0018] Nesse caso, a rugosidade média aritmética Ra e a rugosidade máxima da altura Rz são medidas com base no JIS B 0601 (2013).

[0019] O método para produzir uma conexão roscada para canos ou tubos da presente modalidade é um método para produzir uma conexão roscada para canos ou tubos que inclui um pino e uma caixa. O pino e a caixa incluem, cada um, uma superfície de contato tendo uma parte roscada e uma parte de contato metálica não roscada. O método de produção da presente modalidade inclui uma etapa de formação de rugosidade da superfície, uma etapa de formação de camada de revestimento de liga de Zn-Ni, uma etapa de formação de camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn e uma etapa de formação de camada de revestimento de lubrificante sólido. Na etapa de formação da rugosidade da superfície, uma rugosidade da superfície com uma rugosidade média aritmética Ra de 1 a 8 μm e uma rugosidade máxima de altura Rz de 10 a 40 μm é formada em pelo menos uma das superfícies de contato do pino e da caixa por um processo de jateamento. Na etapa de formação da camada de revestimento de liga de Zn-Ni, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni consistindo em uma liga de Zn-Ni é formada por galvanoplastia na superfície de contato na qual a rugosidade da superfície supracitada foi formada. Na etapa de formação da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn, uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn que consiste em uma liga de Cu-Sn-Zn é formada por galvanização após a formação da camada de revestimento de liga de Zn-Ni. Na etapa de formação da camada de revestimento de lubrificante sólido, uma camada de revestimento de lubrificante sólido é formada após a formação da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0020] A conexão roscada para tubos da presente modalidade é excelente em resistência ao desalinhamento, possui alto torque na resistência de ressalto ΔT’ e possui excelentes propriedades de resistência à corrosão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0021] [FIG. 1] A FIG. 1 é um diagrama esquemático que ilustra a fixação de uma conexão roscada para canos ou tubos em um caso em que ocorreu um desalinhamento. [FIG. 2] A FIG. 2 é um gráfico que ilustra a relação entre o número de voltas de uma conexão roscada para canos ou tubos e o torque. [FIG. 3] A FIG. 3 é um diagrama que ilustra uma configuração de uma conexão roscada para canos ou tubos de acordo com a presente modalidade. [FIG. 4] A FIG. 4 é uma vista em corte transversal de uma conexão roscada para canos ou tubos de acordo com a presente modalidade. [FIG. 5] A FIG. 5 é uma vista em corte transversal de uma superfície de contato da conexão roscada para canos ou tubos de acordo com a presente modalidade. [FIG. 6] A FIG. 6 é um gráfico para descrever o torque na resistência de ressalto ΔT’ em um exemplo.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0022] A presente modalidade será descrita em detalhes abaixo com referência aos desenhos. Os mesmos símbolos de referência serão usados em todos os desenhos para se referir às mesmas peças ou similares, e sua descrição não será repetida.

[0023] O presente inventor conduziu vários estudos sobre a relação entre uma conexão roscada para canos, resistência ao desalinhamento, o torque na resistência de ressalto ΔT’ e propriedades de resistência à corrosão. Como resultado, o presente inventor obteve os seguintes resultados.

[0024] [Resistência ao desalinhamento] Em uma conexão roscada convencional para canos ou tubos, mesmo que a resistência ao desgaste adesivo seja adequada no caso em que não ocorra desalinhamento, em alguns casos a resistência ao desalinhamento é inadequada. O termo “desalinhamento” refere-se a uma situação que é ilustrada na FIG. 1. Referindo-se à FIG. 1, um acoplamento 2 é fixado a uma extremidade de ponta de um tubo de aço 1. Um pino 3 é formado na outra extremidade do tubo de aço 1. Um acoplamento 5 é fixado a uma extremidade de ponta de um tubo de aço diferente 4. Uma caixa é formada na superfície periférica interna do acoplamento 5. O pino 3 do tubo de aço 1 é inserido no acoplamento 5 e preso. Por este recurso, o tubo de aço 1 está conectado ao tubo de aço 4. Quando o aperto é realizado, em alguns casos, o eixo central na direção longitudinal do tubo de aço 1 e o eixo central na direção longitudinal do tubo de aço 4 estão desalinhados e se cruzam. Tal situação é mencionada como “desalinhamento”. Na FIG. 1, um desalinhamento no qual o ângulo de base θ° é ilustrado. Se o aperto for realizado em um estado em que ocorreu um desalinhamento, é mais provável que ocorra um desalinhamento em comparação com uma situação em que não há desalinhamento.

[0025] A camada de revestimento de liga de Zn-Ni, a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn e a camada de revestimento de lubrificante sólido são genericamente denominadas simplesmente "revestimento". A fim de aumentar a resistência ao desalinhamento da conexão rosqueada para canos ou tubos, as propriedades de adesão do revestimento são aprimoradas. A rugosidade da superfície com uma rugosidade média aritmética Ra de 1 a 8 μm e uma rugosidade máxima de altura Rz de 10 a 40 μm (doravante mencionada como "rugosidade específica da superfície") é formada na parte roscada e na parte de contato de metal não roscada (doravante denominada "superfície de contato") de pelo menos um dos pinos e da caixa. Se o revestimento é formado na superfície de contato que possui uma rugosidade específica, as propriedades de adesão são melhoradas pelo chamado "efeito âncora". Quando as propriedades de adesão do revestimento são aprimoradas, a delaminação do revestimento é suprimida, mesmo no caso em que a conexão roscada para canos ou tubos é repetidamente exposta a uma alta temperatura e uma baixa temperatura. Se a delaminação do revestimento for suprimida, é mantida uma alta lubrificação durante o aperto e o afrouxamento. Portanto, a resistência ao desalinhamento da conexão roscada para canos ou tubos aumenta.

[0026] A fim de aumentar a resistência ao desalinhamento da conexão roscada para tubos, uma camada de revestimento com alta dureza e um alto ponto de fusão é formada adicionalmente na superfície de contato. Se a dureza da camada de revestimento for alta, a camada de revestimento não pode ser danificada facilmente ao apertar e afrouxar a conexão roscada de canos ou tubos. Além disso, se o ponto de fusão da camada de revestimento for alto, ao apertar e afrouxar a conexão roscada de canos ou tubos, é difícil que ocorra a eluição da camada de revestimento, mesmo no caso onde ocorre alta temperatura localmente na camada de revestimento. Uma liga de Cu-Sn-Zn tem alta dureza e alto ponto de fusão. Portanto, a presente modalidade inclui uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn que consiste em uma liga de Cu-Sn-Zn. Consequentemente, a resistência ao desalinhamento da conexão roscada para canos ou tubos aumenta ainda mais.

[0027] [Torque na resistência de ressalto ΔT'] Durante o aperto de tubos de aço entre si, o torque ideal para finalizar o aperto é determinado previamente. A FIG. 2 é um gráfico que ilustra a relação entre o número de voltas de tubos de aço e o torque durante a fixação de conexões roscadas para canos ou tubos que têm uma parte de ressalto. Referindo-se à FIG. 2, o aperto das conexões roscadas para canos ou tubos aumenta inicialmente o torque em proporção ao número de voltas. A taxa de aumento do torque nesse momento é baixa. À medida que o aperto continua, as partes de ressalto entram em contato umas com as outras. O torque nesse momento é chamado de "torque de ressalto". Após o torque de ressalto ser atingido, quando o aperto continua, o torque aumenta novamente em proporção ao número de voltas. A taxa de aumento do torque nesse momento é alta. O aperto é concluído em um momento no qual o torque atinge um valor numérico predeterminado (torque de aperto). Se o torque durante o aperto atingir o torque de aperto, as partes da vedação de metal interferem uma com a outra com uma pressão interfacial apropriada. Neste caso, a estanqueidade do gás das conexões roscadas para canos ou tubos é aprimorada.

[0028] Se o aperto continuar mais depois que o torque de aperto for atingido, o torque se tornará muito alto. Se o torque se tornar muito alto, uma parte do pino e da caixa sofrerá uma deformação plástica. O torque nesse momento é chamado de “torque de escoamento”. Quando o torque na resistência de ressalto ΔT', que é a diferença entre o torque de ressalto e o torque de escoamento, é grande, uma margem pode ser fornecida com relação ao intervalo do torque de aperto. Em consequência disto, é fácil ajustar o torque de aperto. Portanto, um valor mais alto para o torque na resistência de ressalto ΔT’ é preferencial.

[0029] Para aumentar o torque na resistência de ressalto ΔT', é eficaz diminuir o torque de ressalto ou aumentar o torque de escoamento. Na presente modalidade, a resistência ao atrito é reduzida para reduzir o torque de ressalto.

[0030] Na presente modalidade, a lubrificação da camada de revestimento de lubrificante sólido é aumentada para reduzir a resistência ao atrito. Se a camada de revestimento de lubrificante sólido contiver partículas de fluororresina e pelo menos um tipo de resina selecionada do grupo que consiste em resina epóxi e resina poliamida-imida, a lubrificação aumenta. Nesse caso, o torque de ressalto pode ser mantido em uma quantidade baixa.

[0031] [Propriedades de resistência à corrosão] Se uma liga de Zn-Ni for usada, as propriedades de resistência à corrosão da conexão roscada para canos podem ser melhoradas. O zinco (Zn) é um metal base em comparação ao ferro (Fe), níquel (Ni) e cromo (Cr). Portanto, ao formar uma camada de revestimento contendo zinco (Zn) na superfície de contato, a camada de revestimento é corroída com prioridade em relação ao material de aço (proteção sacrificial). Dessa maneira, a conexão roscada para canos exibe propriedades de resistência à corrosão aprimoradas.

[0032] [Ordem de depósito de cada camada] Na presente modalidade, é importante a ordem de depósito da camada de revestimento de liga de Zn-Ni, da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn e da camada de revestimento de lubrificante sólido. Em particular, a ordem de depósito da camada de revestimento de liga de Zn-Ni e da camada de 5 revestimento de liga de Cu-Sn-Zn é importante. A Tabela 1 mostrada abaixo foi obtida pela extração de alguns dos dados obtidos nos exemplos descritos mais adiante.

[0033] [Tabela 1] TABELA 1

[0034] Na Tabela 1, é mostrada a composição de um revestimento de uma conexão roscada para canos ou tubos do Teste N° 1 e Teste N° 8 dos exemplos que são descritos mais adiante, bem como os resultados da avaliação. Na Tabela 1, o termo "superfície do pino" refere-se a uma superfície de contato de um pino. O termo "superfície da caixa" refere-se a uma superfície de contato de uma caixa.

[0035] No Teste N° 1 e Teste N. 8, todas as condições foram as mesmas, exceto na ordem de depósito das camadas de revestimento na superfície da caixa. Nos Testes N° 1 e N° 8, a rugosidade da superfície antes do revestimento era a mesma. Especificamente, a rugosidade média aritmética Ra da superfície do pino foi de 0,3 μm, e a rugosidade máxima da altura Rz da superfície do pino foi de 5,8 μm. A rugosidade média aritmética Ra da superfície da caixa foi de 2,0 μm, e a rugosidade máxima da altura Rz da superfície da caixa foi de 24,0 μm. Nos Testes N° 1 e N° 8, formou-se um revestimento de cromato na camada de revestimento de liga de Zn-Ni na superfície do pino. No Teste N° 1 e no Teste N° 8, uma camada de revestimento de lubrificante sólido contendo 10% de partículas de politetrafluoretileno e resina epóxi foi formada na camada mais externa da superfície da caixa.

[0036] Referindo-se à Tabela 1, a conexão roscada para canos ou tubos do Teste N° 8 incluiu uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni, uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn e uma camada de revestimento de lubrificante sólido. A conexão roscada para canos ou tubos do Teste N ° 8 incluiu a camada de revestimento de liga de Zn-Ni na camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn. A resistência ao atrito da conexão roscada para tubos do Teste N° 8 foi 5 vezes na avaliação da resistência ao desgaste adesivo com aperto manual e 5 vezes na avaliação do teste de avaliação da resistência ao desalinhamento. Além disso, ocorreu ferrugem na caixa da conexão roscada para canos ou tubos do Teste N° 8 após 750 horas em um teste de pulverização de sal. Por outro lado, a resistência ao desgaste adesivo da conexão roscada para canos ou tubos do Teste N° 1, na qual uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn foi formada em uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni, foi mais de 20 vezes na avaliação da resistência ao desgaste adesivo com aperto manual e foi mais de 20 vezes na avaliação do teste de avaliação da resistência ao desalinhamento. Além disso, não ocorreu ferrugem na caixa da conexão roscada para canos ou tubos do Teste N° 1 durante 4000 horas de pulverização de sal.

[0037] Comparado com o Teste N° 1 e o Teste N° 8, é encontrado mesmo quando uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni é disposta em uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn, a resistência ao desalinhamento, o torque na resistência de ressalto ΔT’ e as propriedades de resistência à corrosão da conexão roscada para canos ou tubos não podem ser melhoradas. Somente quando uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn é colocada sobre uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni é que a resistência ao desalinhamento, o torque na resistência de ressalto ΔT’ e as propriedades de resistência à corrosão da conexão roscada para canos ou tubos serão melhoradas.

[0038] Considera-se que a razão pela qual a ordem de depósito das camadas de revestimento de liga influencia significativamente o desempenho da conexão roscada para canos ou tubos seja a seguinte. A camada de revestimento de liga de Zn-Ni melhora as propriedades de resistência à corrosão da conexão roscada para canos ou tubos por proteção sacrificial. Se a camada de revestimento de liga de Zn-Ni estiver afastada do material de base da conexão roscada para canos ou tubos, o efeito de proteção sacrificial diminui. Portanto, as propriedades de resistência à corrosão da conexão roscada para canos ou tubos diminui. A camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn possui alta dureza e alto ponto de fusão. Portanto, mesmo em um caso de desalinhamento, a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn protege a camada de revestimento de liga de Zn- Ni que fica abaixo da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn contra danos. Este efeito não é obtido quando a camada de revestimento de liga Cu-Sn-Zn está abaixo da camada de revestimento de liga de Zn-Ni. Portanto, na superfície de contato, é importante depositar a camada de revestimento de liga de Zn-Ni e a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn nessa ordem do lado da superfície de contato.

[0039] Com base no exposto, verifica-se que somente quando camadas de revestimento de liga com composições específicas são depositadas em uma ordem específica, a resistência ao desalinhamento, o torque na resistência de ressalto ΔT’ e as propriedades de resistência à corrosão da conexão roscada para canos ou tubos serão melhoradas.

[0040] A conexão roscada para canos ou tubos da presente modalidade que foi concluída com base nos resultados acima inclui um pino e uma caixa. O pino e a caixa incluem, cada um, uma superfície de contato tendo uma parte roscada e uma parte de contato metálica não roscada. Pelo menos uma das superfícies de contato do pino e da caixa tem uma rugosidade da superfície com uma rugosidade média aritmética Ra de 1 a 8 μm e uma rugosidade máxima de altura Rz de 10 a 40 μm. A conexão roscada para canos inclui, em uma superfície de contato com a rugosidade da superfície supracitada, uma camada de revestimento de liga de Zn- Ni consistindo em uma liga de Zn-Ni, uma camada de revestimento de liga de Cu- Sn-Zn consistindo em uma liga de Cu-Sn-Zn e uma camada de revestimento de lubrificante sólido. Essas camadas são depositadas na ordem da camada de revestimento de liga de Zn-Ni, da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn e da camada de revestimento de lubrificante sólido do lado da superfície de contato. A camada de revestimento de lubrificante sólido contém partículas de fluororresina e pelo menos um tipo de resina selecionada do grupo que consiste em resina epóxi e resina poliamida-imida.

[0041] A conexão roscada para tubos da presente modalidade é excelente em resistência ao desalinhamento, possui alto torque na resistência de ressalto ΔT’ e possui excelentes propriedades de resistência à corrosão.

[0042] De preferência, a dureza da camada de revestimento de liga de Zn- Ni é uma dureza micro-Vickers de 300 ou mais, e a espessura da camada de revestimento de liga de Zn-Ni está no intervalo de 5 a 20 μm.

[0043] Nesse caso, as propriedades de resistência à corrosão são melhoradas ainda mais.

[0044] De preferência, a dureza da camada de revestimento de liga de Cu- Sn-Zn é uma dureza micro-Vickers de 500 ou mais, e a espessura da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn está no intervalo de 5 a 20 μm.

[0045] Nesse caso, a resistência ao desalinhamento é melhorada ainda mais.

[0046] De preferência, a dureza da camada de revestimento de lubrificante sólido é uma dureza micro-Vickers no intervalo de 15 a 25, e a espessura da camada de revestimento de lubrificante sólido está no intervalo de 10 a 40 μm.

[0047] Nesse caso, o torque na resistência de ressalto ΔT’ é melhorado de forma mais estável.

[0048] De preferência, as partículas de fluororresina são um ou mais tipos selecionados do grupo que consiste em politetrafluoretileno, copolímero de éter de tetrafluoroetileno-perfluoroalquilvinil, copolímero de tetrafluoroetileno- hexafluoropropileno (4,6 fluoreto), copolímero de tetrafluoroetileno-etileno, difluoreto de polivinilideno (2 fluoreto) e policlorotrifluoro-etileno (3 fluoreto).

[0049] O método para produzir uma conexão roscada para canos ou tubos da presente modalidade é um método para produzir uma conexão roscada para canos ou tubos que inclui um pino e uma caixa. O pino e a caixa incluem, cada um, uma superfície de contato tendo uma parte roscada e uma parte de contato metálica não roscada. O método de produção da presente modalidade inclui uma etapa de formação de rugosidade da superfície, uma etapa de formação de camada de revestimento de liga de Zn-Ni, uma etapa de formação de camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn e uma etapa de formação de camada de revestimento de lubrificante sólido. Na etapa de formação da rugosidade da superfície, uma rugosidade da superfície com uma rugosidade média aritmética Ra de 1 a 8 μm e uma rugosidade máxima de altura Rz de 10 a 40 μm é formada em pelo menos uma das superfícies de contato do pino e da caixa por um processo de jateamento. Na etapa de formação da camada de revestimento de liga de Zn-Ni, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni consistindo em uma liga de Zn-Ni é formada por galvanoplastia na superfície de contato na qual a rugosidade da superfície supracitada foi formada. Na etapa de formação da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn, uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn que consiste em uma liga de Cu-Sn-Zn é formada por galvanização após a formação da camada de revestimento de liga de Zn-Ni. Na etapa de formação da camada de revestimento de lubrificante sólido, uma camada de revestimento de lubrificante sólido é formada após a formação da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn.

[0050] Uma conexão roscada para canos ou tubos com uma rugosidade específica da superfície, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni, uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn e uma camada de revestimento de lubrificante sólido em pelo menos uma das superfícies de contato de um pino e uma caixa pode ser produzida pelo método de produção da presente modalidade. A conexão roscada para canos ou tubos é excelente nas propriedades de resistência ao desalinhamento e resistência à corrosão. Além disso, visto que a conexão roscada para canos ou tubos também possui um alto torque na resistência de ressalto ΔT', o ajuste do torque de aperto é fácil.

[0051] A seguir, a conexão roscada para canos ou tubos e um método para produzir a conexão roscada para canos ou tubos da presente modalidade serão descritos em detalhes.

[0052] [Conexão roscada para canos ou tubos] A conexão roscada para canos ou tubos inclui um pino e uma caixa. A FIG. 3 é um diagrama que ilustra uma configuração da conexão roscada para canos ou tubos de acordo com a presente modalidade. Referindo-se à FIG. 3, a conexão roscada para canos ou tubos inclui um tubo de aço 11 e um acoplamento 12. Um pino 13 é formado em cada extremidade do tubo de aço 11 e o pino 13 inclui uma parte roscada macho na sua superfície externa. Uma caixa 14 é formada em cada extremidade do acoplamento 12 e a caixa 14 inclui uma parte roscada fêmea em sua superfície interna. O acoplamento 12 é fixado à extremidade do tubo de aço 11, apertando o pino 13 e a caixa 14 juntos. Por outro lado, também estão disponíveis conexões roscadas do tipo integral para canos ou tubos nos quais o acoplamento 12 não é usado e uma das extremidades do tubo de aço 11 é usada como o pino 13 e a outra extremidade do tubo de aço 11 é usada como a caixa 14. A conexão roscada para canos ou tubos da presente modalidade pode ser usada para uma conexão roscada do tipo acoplamento e do tipo integral para canos ou tubos.

[0053] O pino 13 e a caixa 14 têm, cada um, uma superfície de contato incluindo uma parte roscada e uma parte de contato metálica não roscada. A FIG. 4 é uma vista em corte transversal de uma conexão roscada para canos ou tubos de acordo com a presente modalidade. Referindo-se à FIG. 4, o pino 13 inclui uma parte roscada macho 15 e uma parte de contato de metal não roscada. A caixa 14 inclui uma parte roscada fêmea 20 e uma parte de contato de metal não roscada. A parte de contato de metal não roscada é formada na extremidade da ponta do pino 13 e na caixa 14 e inclui as partes de vedação de metal 16 e 19 e as partes de ressalto 17 e 18. As partes nas quais o pino 13 e a caixa 14 entram em contato umas com as outras quando são presas juntas são referidas como superfícies de contato 130 e 140. Especificamente, quando o pino 13 e a caixa 14 foram fixados um ao outro, as duas partes de ressalto (partes de ressalto 17 e 18) entram em contato umas com as outras e, assim, as duas partes de vedação de metal (partes de vedação de metal 16 e 19) e as duas partes roscadas (parte roscada macho 15 e parte roscada fêmea 20). Ou seja, a superfície de contato 130 no lado do pino inclui a parte de ressalto 17, a parte de vedação de metal 16 e a parte roscada macho 15. A superfície de contato 140 no lado da caixa inclui a parte de ressalto 18, a parte de vedação de metal 19 e a parte roscada fêmea 20.

[0054] A FIG. 5 é uma vista em corte transversal das superfícies de contato 130 e 140 da conexão roscada para canos ou tubos de acordo com a presente modalidade. Referindo-se à FIG. 5, a conexão roscada para canos ou tubos tem uma rugosidade superficial específica não demonstrada em pelo menos uma das superfícies de contato 130 e 140 do pino 13 e na caixa 14. A conexão roscada para tubos inclui uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21, uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 e uma camada de revestimento de lubrificante sólido 23 na superfície de contato 130 ou 140 com a rugosidade da superfície específica. Essas camadas são depositadas na ordem da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21, a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 e a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 do lado da superfície de contato relevante 130 ou 140.

[0055] [Rugosidade superficial específica da superfície de contato] Uma rugosidade da superfície (rugosidade específica da superfície) com uma rugosidade média aritmética Ra de 1 a 8 μm e uma rugosidade máxima de altura Rz de 10 a 40 μm é formada em pelo menos uma das superfícies de contato 130 e 140 do pino 13 e na caixa 14. A rugosidade específica da superfície é formada por um processo de jateamento. Nesse caso, a superfície de contato relevante 130 ou 140 apresenta irregularidades. Portanto, as propriedades de adesão da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 que são descritas posteriormente aumentam devido a um efeito de ancoragem. Quando as propriedades de adesão da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 aumentam, a conexão roscada para canos ou tubos exibe maior resistência ao desalinhamento.

[0056] No caso em que a rugosidade média aritmética Ra é menor que 1 μm e a rugosidade máxima da altura Rz é inferior a 10 μm, um efeito âncora adequado não é obtido. Por outro lado, em um caso em que a rugosidade média aritmética Ra é superior a 8 μm e no caso em que a rugosidade máxima da altura Rz é superior a 40 μm, a resistência ao desgaste adesivo ou a estanqueidade do gás podem diminuir.

[0057] Um limite inferior da rugosidade média aritmética Ra é preferencialmente 1,5 μm, e mais preferencialmente é 2 μm. Um limite superior da rugosidade média aritmética Ra é de preferência 7 μm, e mais preferencialmente é 5 μm. Um limite inferior da rugosidade máxima da altura Rz é de preferência 12 μm, e mais preferencialmente é 15 μm. Um limite superior da rugosidade máxima da altura Rz é de preferência 35 μm, e mais preferencialmente é 30 μm.

[0058] A rugosidade média aritmética Ra e a rugosidade máxima da altura Rz mencionadas na presente descrição são medidas com base em JIS B 0601 (2013). A rugosidade máxima da altura Rz e a rugosidade média aritmética Ra são medidas usando um microscópio de varredura (SPI 3800N, fabricado pela SII NanoTechnology Inc.). As condições de medição são o número de pontos de dados adquiridos de 1024 x 1024 em regiões de amostra de 2 μm x 2 μm como uma unidade de dados adquiridos. O comprimento da amostra é de 2,5 mm. Quanto maior a rugosidade média aritmética Ra e a rugosidade máxima da altura Rz, maior será o aumento da área de contato com a camada de revestimento de liga de Zn- Ni 21. Portanto, as propriedades de adesão em relação à camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 aumentam por um efeito de ancoragem. Quando as propriedades de adesão da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 aumentam, a conexão roscada para canos ou tubos exibe maior resistência ao desalinhamento.

[0059] O processo de decapagem pode ser realizado por um método bem conhecido, em conformidade com JIS Z 0310 (2016). Por exemplo, esses métodos incluem jateamento de areia, jateamento com granalha e jateamento abrasivo. Uma rugosidade da superfície desejada pode ser obtida ajustando o tipo e tamanho do grão abrasivo, a pressão de jateamento, o ângulo de projeção, a distância do bico e o período de tempo, dependendo do objeto alvo. Se o tamanho do grão abrasivo for de cerca de 100 malhas, a rugosidade específica da superfície da presente invenção pode ser obtida comparativamente facilmente.

[0060] [Camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21] A camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 que consiste em uma liga de Zn-Ni é formada na superfície de contato 130 ou 140 com a rugosidade específica da superfície. A camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é formada, por exemplo, por galvanoplastia.

[0061] O Zn que está contido na camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é um metal base. Portanto, formando uma camada de revestimento contendo Zn na superfície de contato 130 ou 140, a camada de revestimento é corroída com prioridade em relação ao material de aço (proteção sacrificial). Como resultado, a conexão roscada para canos exibe propriedades de resistência à corrosão aumentadas. Se a ordem de depósito da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 e da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 que é descrita posteriormente for revertida, o efeito da proteção sacrificial por meio de Zn não será obtido. Por conseguinte, a camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é formada sobre uma superfície de contato que possui a rugosidade da superfície específica.

[0062] A liga de Zn-Ni contém Zn e Ni, com o balanço sendo impurezas. Um teor de Zn preferencial da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é de 85 a 90% em massa e um teor de Ni preferencial é de 10 a 15% em massa. A camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 possui um alto teor de Zn. Portanto, o efeito da proteção sacrificial é grande.

[0063] O limite inferior do teor de Ni da liga de Zn-Ni é mais preferencialmente 12% em massa. O limite superior do teor de Ni da liga de Zn-Ni é mais preferencialmente 14% em massa. O limite inferior do teor de Zn da liga de Zn-Ni é mais preferencialmente 86% em massa. O limite superior do teor de Zn da liga de Zn-Ni é mais preferencialmente 88% em massa.

[0064] A composição química da camada de revestimento de liga Zn-Ni 21 é medida pelo seguinte método. A composição química é medida usando um analisador de raios X fluorescente portátil (DP2000 (nome comercial: DELTA Premium) fabricado pela JEOL Ltd.). A medição analisa a composição química em quatro locais na superfície (quatro locais em 0°90°, 180° e 270° na direção circunferencial do tubo da conexão roscada para canos ou tubos) da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21. O conteúdo medido de Zn e Ni é determinado por meio do modo Alloy Plus. Uma quantidade obtida dividindo a quantidade do teor medido de Ni pelo teor total de Zn e Ni que foi medido é considerada como o teor de Ni (% em massa). Uma quantidade obtida dividindo a quantidade do teor medido de Zn pelo teor total de Zn e Ni que foi medido é considerada como o teor de Zn (% em massa). O teor de Ni (% em massa) e o teor de Zn (% em massa) são as respectivas médias aritméticas dos resultados das medições para os quatro locais em que a composição química foi analisada.

[0065] A dureza da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é preferencialmente uma dureza micro-Vickers não inferior a 300. Se a dureza da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 não for inferior a 300, a conexão roscada para tubos exibirá consistentemente alta resistência à corrosão.

[0066] O limite inferior da dureza da camada de revestimento de liga de Zn- Ni 21 é mais preferencialmente uma dureza micro-Vickers de 350, e ainda preferencialmente é uma dureza micro-Vickers de 400. O limite superior da dureza da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 não é particularmente limitado. No entanto, o limite superior da dureza da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é, por exemplo, uma dureza micro-Vickers de 700.

[0067] A dureza da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é medida pelo seguinte método. Cinco regiões arbitrárias são selecionadas na camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 da conexão roscada obtida para canos ou tubos. A dureza Vickers (HV) em cada uma das regiões selecionadas é medida de acordo com JIS Z 2244 (2009). As condições de teste são uma temperatura de teste da temperatura normal (25°C) e uma força de teste de 2,94 N (300 gf). A média dos valores obtidos (do total de 5 locais) é definida como a dureza da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21.

[0068] A espessura da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é de preferência de 5 a 20 μm. Quando a espessura da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é 5 μm ou mais, as propriedades de resistência à corrosão da conexão roscada para canos ou tubos podem ser aumentadas de maneira estável. Quando a espessura da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 não for superior a 20 μm, as propriedades de adesão do revestimento são estáveis. Consequentemente, a espessura da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é de preferência 5 a 20 μm.

[0069] O limite inferior da espessura da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é mais preferencialmente 6 μm, e ainda preferencialmente é 8 μm. O limite superior da espessura da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é mais preferencialmente 18 μm, e ainda preferencialmente é 15 μm.

[0070] A espessura da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é medida pelo seguinte método. Uma sonda de um instrumento de medição de espessura de filme do tipo fase de corrente de Foucault, em conformidade com a norma ISO (International Organization for Standardization) 21968 (2005), é colocada em contato com a camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21. É medida uma diferença de fase entre um campo magnético de alta frequência no lado de entrada da sonda e uma corrente de Foucault na camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 que foi excitada pelo campo magnético de alta frequência. A diferença de fase é convertida em uma espessura da camada de revestimento de liga Zn-Ni 21.

[0071] [Camada de Revestimento de Liga de Cu-Sn-Zn 22] A camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 é formada na camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21. A camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 é formada, por exemplo, por galvanoplastia.

[0072] A camada de revestimento de liga Cu-Sn-Zn 22 consiste em uma liga de Cu-Sn-Zn. A dureza e o ponto de fusão da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 são altos. Portanto, mesmo se o aperto e o afrouxamento forem repetidos, a conexão roscada para canos ou tubos tem uma alta resistência ao desalinhamento.

[0073] A liga de Cu-Sn-Zn contém Cu, Sn e Zn, com o balanço sendo impurezas. Na camada de revestimento de Cu-Sn-Zn 22, um teor de Cu preferencial é de 40 a 70% em massa, um teor de Sn preferencial é de 20 a 50% em massa e um teor de Zn preferencial é de 2 a 20% em massa.

[0074] O limite inferior do teor de Cu da liga de Cu-Sn-Zn é mais preferencialmente 45% em massa, e ainda preferencialmente é 50% em massa. O limite superior do teor de Cu da liga de Cu-Sn-Zn é mais preferencialmente 65% em massa, e ainda preferencialmente é 60% em massa. O limite inferior do teor de Sn da liga Cu-Sn-Zn é mais preferencialmente 25% em massa e ainda mais preferencialmente é 30% em massa. O limite superior do teor de Sn da liga Cu-Sn- Zn é mais preferencialmente 45% em massa, e ainda preferencialmente é 40% em massa. O limite inferior do teor de Zn da liga de Cu-Sn-Zn é mais preferencialmente 5% em massa, e ainda preferencialmente é 10% em massa. O limite superior do teor de Zn da liga de Cu-Sn-Zn é mais preferencialmente 18% em massa, e ainda preferencialmente é 15% em massa. A composição química da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 é medida pelo mesmo método que o método usado para medir a composição química da camada de revestimento de liga de Zn- Ni 21 que é descrita acima.

[0075] A dureza da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 é de preferência uma dureza micro-Vickers não inferior a 500. Se a dureza da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 não for inferior a 500, a conexão roscada para tubos exibirá consistentemente alta resistência ao desalinhamento. A dureza da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 é medida pelo mesmo método que o método usado para medir a dureza da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 que é descrita acima.

[0076] O limite inferior da dureza da camada de revestimento de liga de Cu- Sn-Zn 22 é mais preferencialmente uma dureza micro-Vickers de 550, e ainda preferencialmente é uma dureza micro-Vickers de 600. O limite superior da dureza da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 não é particularmente limitado. No entanto, o limite superior da dureza da camada de revestimento de liga de Cu- Sn-Zn 22 é, por exemplo, uma dureza micro-Vickers de 800.

[0077] A espessura da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 é de preferência de 5 a 20 μm. Quando a espessura da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 é 5 μm ou mais, a resistência ao desalinhamento da conexão roscada para canos ou tubos pode ser aumentada de maneira estável. Quando a espessura da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 não for superior a 20 μm, as propriedades de adesão do revestimento são estáveis. Por conseguinte, a espessura da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 é de preferência de 5 a 20 μm. A espessura da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 é medida pelo mesmo método que o método usado para medir a espessura da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 que é descrita acima.

[0078] O limite inferior da espessura da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 é mais preferencialmente 6 μm, e ainda preferencialmente é 8 μm. O limite superior da espessura da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 é mais preferencialmente 18 μm, e ainda preferencialmente é 15 μm.

[0079] [Camada de revestimento de lubrificante sólido 23] A camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é formada na camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22. A lubrificação da conexão roscada para canos ou tubos é aumentada pela camada de revestimento de lubrificante sólido 23. A camada de revestimento de lubrificante sólido 23 contém um aglutinante e um aditivo de lubrificante. Na presente modalidade, um aglutinante que a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 contém é pelo menos um tipo de resina selecionada do grupo que consiste em resina epóxi e resina poliamida-imida. Na presente modalidade, a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 contém partículas de fluororresina. Conforme necessário, a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 pode conter um solvente e outros componentes.

[0080] Os respectivos componentes da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 são descritos em detalhes abaixo.

[0081] [Aglutinante] O aglutinante faz com que o aditivo lubrificante se ligue à camada de revestimento de lubrificante sólido 23. Na presente modalidade, o aglutinante é pelo menos um tipo de resina selecionada do grupo que consiste em resina epóxi e resina de poliamida-imida. Na presente modalidade, a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 pode ainda conter outro aglutinante.

[0082] Um ou mais tipos selecionados do grupo que consiste em uma resina orgânica, uma resina inorgânica e uma mistura destes podem ser usados como aglutinantes. No caso de usar uma resina orgânica, pode ser utilizada uma resina termoendurecível ou uma resina termoplástica. A resina termoendurecível, por exemplo, é um ou mais tipos selecionados do grupo que consiste em resina epóxi, resina de poli-imida, resina de policarbodi-imida, resina de polietersulfona, resina de éter cetona, resina de fenol, resina de furano, resina de ureia e resina acrílica. A resina termoplástica, por exemplo, é um ou mais tipos selecionados do grupo que consiste em resina de poliamida-imida, resina de polietileno, resina de polipropileno, resina de poliestireno e resina de etileno-acetato de vinila.

[0083] No caso de usar uma resina inorgânica, pode ser usado polimetaloxano. O termo "polimetaloxano" refere-se a um composto macromolecular no qual ligações metal-oxigênio repetidas são a espinha dorsal da cadeia principal. De preferência, a resina inorgânica é um ou mais tipos selecionados do grupo que consiste em polititanoxano (Ti-O) e polissiloxano (Si-O). Essas resinas inorgânicas são obtidas fazendo com que o alcóxido de metal sofra hidrólise e condensação. O grupo alcóxi do alcóxido de metal é, por exemplo, um grupo alcóxi inferior tal como grupo metóxi, grupo etóxi, grupo propóxi, grupo isopropóxi, grupo isobutóxi, grupo butóxi ou um grupo terc-butóxi.

[0084] Se a temperatura de fusão do aglutinante for muito alta, a aplicação da composição por um processo de fusão a quente torna-se difícil. Por outro lado, se a temperatura de fusão do aglutinante for muito baixa, a camada de revestimento de lubrificante sólido 23, em ambientes de alta temperatura, pode suavizar e, consequentemente, ter propriedades de adesão diminuídas. Assim, o aglutinante contém preferencialmente pelo menos um tipo de resina selecionada do grupo que consiste em uma resina de etileno-acetato de vinila com uma temperatura de fusão (ou temperatura de amolecimento) no intervalo de 80 a 320°C e uma resina de poliolefina com uma temperatura de fusão (ou temperatura de amolecimento) no intervalo de 80 a 320°C. Mais preferencialmente, o aglutinante contém pelo menos um tipo de resina selecionada do grupo que consiste em uma resina de etileno acetato de vinila com uma temperatura de fusão (ou temperatura de amolecimento) no intervalo de 90 a 200°C e uma resina de poliolefina com uma temperatura de fusão (ou temperatura de amolecimento) no intervalo de 90 a 200°C.

[0085] A resina de etileno vinil acetato é de preferência uma mistura de duas ou mais resinas de etileno vinil acetato com diferentes temperaturas de fusão de modo a inibir a rápida suavização devido a um aumento de temperatura. Do mesmo modo, a resina de poliolefina é de preferência uma mistura de duas ou mais resinas de poliolefina com diferentes temperaturas de fusão.

[0086] O teor do aglutinante na camada de revestimento de lubrificante sólido 23 está de preferência no intervalo de 60 a 80% em massa. Quando o teor do aglutinante não é inferior a 60% em massa, a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 exibe outras propriedades de adesão aumentadas. Quando o teor do aglutinante não é superior a 80% em massa, a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 mantém a lubrificação de uma maneira mais favorável.

[0087] O limite inferior do teor do aglutinante na camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é mais preferencialmente 65% em massa, e ainda preferencialmente é 68% em massa. O limite superior do teor do aglutinante na camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é mais preferencialmente 78% em massa, e ainda preferencialmente é 75% em massa.

[0088] [Partículas de fluororresina] A camada de revestimento de lubrificante sólido 23 contém partículas de fluororresina.

[0089] As partículas de fluororresina são um ou mais tipos selecionados do grupo que consiste em PTFE (politetrafluoretileno), PFA (copolímero de éter tetrafluoroetileno-perfluoroalquilvinil), FEP (copolímero de tetrafluoroetileno- hexafluoropropileno (4,6 flúor)), ETFE (copolímero de tetrafluoroetileno-etileno), PVDF (difluoreto de polivinilideno (2 fluoreto)) e PCTFE (policlorotrifluoroetileno (3 fluoreto)). Na presente modalidade, em particular, o PTFE é preferencial.

[0090] As partículas de fluororresina são partículas de um polímero de alto peso molecular tendo uma ligação CF na estrutura molecular. A ligação CF das partículas de fluororresina é firme. Por possuir essa estrutura molecular, as partículas de fluororresina são muito excelentes em propriedades de resistência química, propriedades de resistência ao calor e características elétricas. Embora as partículas de fluororresina exibam um coeficiente de atrito extremamente baixo sob uma pressão interfacial baixa a 100°C ou menos, o coeficiente de atrito aumenta em caso de alta pressão interfacial e temperatura superior a 100°C. Nesse caso, um alto torque na resistência de ressalto ΔT’ pode ser obtido. Especificamente, as partículas de fluororresina contribuem para reduzir o atrito durante os ressaltos, nos quais há baixa pressão interfacial entre o metal_as partes de vedação 16 e 19 e as partes de ressalto 17 e 18 e a quantidade de geração de calor por atrito ainda é pequena, diminuindo assim o torque de ressalto. Por outro lado, no caso de alta pressão interfacial e temperatura superior a 100°C produzido pela geração de calor por atrito, a quantidade de atrito gerada rapidamente se torna grande. As partículas de fluororresina também dificultam que as partes de vedação de metal 16 e 19 e as partes de ressalto 17 e 18 causem deformação plástica mesmo no caso de alto torque. Um teor preferencial das partículas de fluororresina varia entre 2% em massa e 20% em massa. O limite inferior do teor das partículas de fluororresina é mais preferencialmente 5% em massa, e ainda preferencialmente é 8% em massa. O limite superior do teor das partículas de fluororresina é mais preferencialmente 15% em massa, e ainda preferencialmente é 12% em massa.

[0091] Na presente modalidade, a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 pode ainda conter um aditivo de lubrificante.

[0092] O termo "aditivo lubrificante" refere-se genericamente a aditivos com lubrificação. Um aditivo lubrificante reduz o coeficiente de atrito na superfície da camada de revestimento de lubrificante sólido 23. Os aditivos lubrificantes podem ser categorizados nos cinco tipos seguintes. O aditivo lubrificante inclui pelo menos um tipo selecionado do grupo que consiste nos seguintes (1) a (5): (1) Aditivos lubrificantes com uma estrutura de cristal particular, tal como uma estrutura de cristal hexagonal lamelar, em que ocorre facilmente um deslizamento e que exibe, portanto, lubrificação (por exemplo, grafite, óxido de zinco e nitreto de boro); (2) Aditivos lubrificantes incluindo um elemento reativo, além de uma estrutura cristalina particular, e exibindo assim uma lubrificação (por exemplo, dissulfeto de molibdênio, dissulfeto de tungstênio, fluoreto de grafite, sulfeto de estanho e sulfeto de bismuto); (3) Aditivos lubrificantes que apresentam lubrificação devido a reatividade química (por exemplo, compostos de tiossulfato); (4) Aditivos lubrificantes que apresentam lubrificação devido ao comportamento plástico ou viscoplástico sob tensões de atrito (por exemplo, poliamida); e (5) Aditivos lubrificante que estão na forma líquida ou em forma de graxa e exibem lubrificação existindo na interface entre as superfícies de contato e impedindo o contato direto superfície-superfície (por exemplo, um perfluoropoliéter (PFPE)).

[0093] Pode ser utilizado qualquer dos aditivos lubrificantes acima (1) a (5). Dois ou mais dos aditivos lubrificantes (1) a (5) acima podem ser utilizados em combinação, além das partículas de fluororresina. Ou seja, além do PTFE, a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 pode ainda conter um ou mais tipos de aditivo de lubrificante selecionados do grupo que consiste em grafite, óxido de zinco, nitreto de boro, dissulfeto de molibdênio, dissulfeto de tungstênio, fluoreto de grafite, sulfeto de estanho, sulfeto de bismuto, compostos de tiossulfato, poliamida e perfluoropoliéter (PFPE).

[0094] O teor do lubrificante aditivo na camada de revestimento de lubrificante sólido 23 está de preferência em um intervalo de 10 a 25% em massa. Quando o teor do aditivo lubrificante é 10% em massa ou mais, o torque na resistência de ressalto ΔT’ é aumentado ainda mais. Por outro lado, quando o teor do aditivo de lubrificante não excede 25% em massa, a resistência da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 aumenta ainda mais. Portanto, o desgaste da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 pode ser inibido.

[0095] O limite inferior do teor do aditivo de lubrificante na camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é mais preferencialmente 12% em massa, e ainda preferencialmente é 15% em massa. O limite superior do teor do aditivo de lubrificante na camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é mais preferencialmente 23% em massa, e ainda preferencialmente é 20% em massa.

[0096] Nos casos em que é necessário dissolver ou dispersar o aditivo lubrificante e o aglutinante, é utilizado um solvente. O solvente não é particularmente limitado, desde que o solvente possa dispersar ou dissolver os componentes contidos na camada de revestimento de lubrificante sólido 23. Um solvente orgânico ou água pode ser usado como solvente. Exemplos do solvente orgânico incluem tolueno e álcool isopropílico. Embora a maior parte do solvente seja volatilizada ao formar a camada de revestimento de lubrificante sólido 23, por exemplo, 1% em massa ou menos pode permanecer na camada de revestimento de lubrificante sólido 23.

[0097] [Outros Componentes] A camada de revestimento de lubrificante sólido 23 da presente modalidade pode conter, além dos componentes descritos acima, pequenas quantidades de componentes aditivos, como um aditivo antiferrugem, um plastificante, um surfactante, um agente corante, um agente antioxidante e um pó inorgânico para ajuste das propriedades deslizantes. Exemplos do pó inorgânico incluem um pó de dióxido de titânio e um pó de óxido de bismuto. O teor dos outros componentes é, por exemplo, não superior a 5% em massa no total. A composição pode ainda incluir aditivos tais como um agente de pressão extrema e um lubrificante líquido em quantidades muito pequenas, isto é, não superior a 2% em massa. O teor de outros componentes na camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é, por exemplo, não superior a 10% em massa no total.

[0098] A dureza da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é de preferência uma dureza micro-Vickers no intervalo de 15 a 25. Quando a dureza da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 está no intervalo de 15 a 25, o torque na resistência de ressalto ΔT’ aumenta ainda mais. A dureza da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é medida pelo mesmo método que o método usado para medir a dureza da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 que é descrita acima.

[0099] O limite inferior da dureza da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é mais preferencialmente uma dureza micro-Vickers de 16 e ainda mais preferencialmente é uma dureza micro-Vickers de 18. O limite superior da dureza da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é mais preferencialmente uma dureza micro-Vickers de 24 e ainda mais preferencialmente é uma dureza microVickers de 22.

[0100] A espessura da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é de preferência de 10 a 40 μm. Quando a espessura da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é 10 μm ou mais, uma alta lubrificação pode ser obtida de forma estável. Por outro lado, quando a espessura da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 não for superior a 40 μm, as propriedades de adesão da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 são estáveis. Além disso, quando a espessura da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 não for superior a 40 μm, como a tolerância da rosca (folga) das superfícies deslizantes aumenta, a pressão interfacial durante o deslizamento diminui. Portanto, o torque de aperto pode ser inibido de se tornar excessivamente alto. Por conseguinte, a espessura da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é preferencialmente de 10 a 40 μm.

[0101] O limite inferior da espessura da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é mais preferencialmente 15 μm, e ainda preferencialmente é 20 μm. O limite superior da espessura da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é mais preferencialmente 35 μm e ainda mais preferencialmente 30 μm.

[0102] A espessura da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é medida pelo seguinte método. O pino 13 ou a caixa 14 que inclui a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 são preparados. O pino 13 ou a caixa 14 é cortada perpendicularmente à direção axial do tubo. Uma seção transversal incluindo a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é observada ao microscópio. A ampliação ao observar a seção transversal ao microscópio é x500. Por este recurso, a espessura da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é determinada. A média aritmética dos valores medidos em três locais arbitrários é tomada como a espessura da camada de revestimento de lubrificante sólido 23.

[0103] [Revestimento sólido de proteção contra corrosão] A conexão roscada supracitada para canos ou tubos tem uma rugosidade superficial específica em pelo menos uma das superfícies de contato 130 e 140 do pino 13 e na caixa 14. A conexão roscada para canos ou tubos inclui ainda a camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21, a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 e a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 na superfície de contato 130 ou 140 que possui a rugosidade da superfície específica. A conexão roscada para canos ou tubos pode ainda incluir um revestimento sólido de proteção contra corrosão na outra das superfícies de contato 130 e 140 do pino 13 e na caixa 14. Como descrito acima, a conexão roscada para canos ou tubos, em alguns casos, é armazenada por um longo período de tempo antes de ser realmente usada. Nesse caso, o revestimento sólido de proteção contra corrosão, se formado, aumenta as propriedades anticorrosivas do pino 13 ou da caixa 14.

[0104] O revestimento sólido de proteção contra corrosão, por exemplo, é um revestimento de cromato que consiste em cromato. O revestimento de cromato é formado por um tratamento de cromato trivalente bem conhecido.

[0105] O revestimento sólido de proteção contra corrosão não se limita a um revestimento de cromato. Um revestimento sólido de proteção contra corrosão contém, por exemplo, uma resina curável por UV. Nesse caso, o revestimento sólido de proteção contra corrosão exibe resistência suficiente para evitar quebras que possam ser causadas por uma força aplicada no momento da ligação de um protetor. Além disso, o revestimento sólido protetor contra corrosão não se dissolve mesmo quando exposto a água condensada, associada ao ponto de condensação, durante o transporte ou armazenamento. Além disso, mesmo sob altas temperaturas de mais de 40°C, o revestimento sólido de proteção contra corrosão não amolece facilmente. A resina curável por UV é uma composição de resina bem conhecida na técnica. A resina curável por UV não é particularmente limitada, desde que inclua monômeros, oligômeros e iniciadores de fotopolimerização e que possa ser fotopolimerizada por irradiação com luz UV para formar um revestimento curado.

[0106] A rugosidade da superfície específica, a camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21, a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 e a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 podem ser formadas na outra superfície de contato 130 ou 140 da conexão roscada para canos ou tubos, e o revestimento sólido protetor de corrosão supracitado pode ser formado nessa camada de revestimento lubrificante sólido 23, ou o revestimento sólido protetor de corrosão pode ser formado diretamente na outra superfície de contato 130 ou 140.

[0107] [Metal Base de Conexão Roscada para canos ou tubos] A composição do metal base da conexão roscada para canos ou tubos não é particularmente limitada. Exemplos do metal base incluem aços carbono, aços inoxidáveis e ligas de aço. Entre os aços de liga, os aços de alta liga, como os aços inoxidáveis duplex que contêm elementos de liga como Cr, Ni e Mo e uma liga de Ni, têm alta resistência à corrosão. Portanto, ao usar esses aços de alta liga como metal base, é obtida excelente resistência à corrosão em um ambiente corrosivo que contém sulfeto de hidrogênio ou dióxido de carbono ou similares.

[0108] [Método de Produção] O método para produzir a conexão roscada para canos ou tubos de acordo com a presente modalidade inclui uma etapa de formação de rugosidade da superfície, uma etapa de formação de camada de revestimento de liga de Zn-Ni, uma etapa de formação de camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn e uma etapa de formação de camada de revestimento de lubrificante sólido. Essas etapas são executadas na ordem da etapa de formação da rugosidade da superfície, da etapa de formação da camada de liga de Zn-Ni, da etapa de formação da camada de liga de Cu-Sn-Zn e da etapa de formação da camada de revestimento de lubrificante sólido.

[0109] [Etapa de formação da rugosidade da superfície] Na etapa de formação da rugosidade da superfície, a rugosidade da superfície específica é formada em pelo menos uma das superfícies de contato 130 e 140 do pino 13 e na caixa 14. Na etapa de formação da rugosidade da superfície, a rugosidade específica da superfície é formada pelo processo de jateamento utilizando um aparelho de jateamento.

[0110] O processo de jateamento pode ser realizado por um método bem conhecido, em conformidade com JIS Z 0310 (2016). Por exemplo, esses métodos incluem jateamento de areia, jateamento com granalha e jateamento abrasivo. Por exemplo, no processo de jateamento de areia, um material de jateamento (abrasivo) é misturado com ar comprimido e a mistura é impulsionada sobre a superfície de contato 130 ou 140. A rugosidade da superfície da superfície de contato 130 e 140 pode ser aumentada pelo processo de jateamento. O tratamento de jateamento pode ser realizado por um método conhecido na técnica. Por exemplo, o ar é comprimido por um compressor e um material explosivo é misturado com o ar comprimido. O material explosivo pode ser feito, por exemplo, de aço inoxidável, alumínio, cerâmica ou alumina.

[0111] Uma rugosidade específica da superfície desejada pode ser obtida ajustando o tipo e tamanho do grão abrasivo, a pressão de jateamento, o ângulo de projeção, a distância do bico e o período de tempo, dependendo do objeto alvo. Se o tamanho do grão abrasivo for de cerca de 100 malhas, a rugosidade específica da superfície da presente invenção pode ser obtida comparativamente facilmente. Dessa maneira, a rugosidade específica da superfície é formada na superfície da conexão roscada para canos. A rugosidade específica da superfície é uma rugosidade média aritmética Ra no intervalo de 1 a 8 μm e uma rugosidade máxima da altura Rz no intervalo de 10 a 40 μm.

[0112] [Etapa de Formação de Camada de Revestimento de Liga de Zn-Ni 21] Na etapa de formação da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21, a camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 consistindo em uma liga de Zn- Ni é formada na superfície de contato 130 ou 140 na qual a rugosidade específica da superfície supracitada foi formada. A camada de revestimento de liga Zn-Ni 21 é formada por galvanoplastia. A galvanoplastia é realizada imergindo pelo menos uma das superfícies de contato 130 e 140 do pino 13 e a caixa 14 na qual a rugosidade da superfície foi formada em um banho de galvanização contendo íons de zinco e íons de níquel e conduzindo uma corrente através da superfície de contato 130 ou 140. Pode ser utilizado um banho de revestimento disponível no mercado. O banho de revestimento contém preferencialmente íons de zinco numa quantidade de 1 a 100 g/L e íons de níquel numa quantidade de 1 a 50 g/L. As condições de galvanoplastia podem ser definidas adequadamente. As condições de galvanoplastia são, por exemplo, um banho de pH de 1 a 10, uma temperatura de banho de 10 a 60°C, uma densidade de corrente de 1 a 100 A/dm2 e um tempo de tratamento de 0,1 a 30 minutos.

[0113] [Etapa de Formação de Camada de Revestimento de Liga de Cu-Sn- Zn 22] Na etapa de formação da camada de revestimento de liga de Cu-Sn- Zn 22, a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 que consiste em uma liga de Cu-Sn-Zn é formada na camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21. A camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 é formada por galvanoplastia. A galvanoplastia é realizada imergindo a superfície de contato 130 ou 140 na qual a camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 é formada do pino 13 ou da caixa 14 em um banho de revestimento contendo íons de cobre, íons de estanho e íons de zinco e conduzindo uma corrente através da superfície de contato 130 ou 140. O banho de revestimento contém preferencialmente íons de cobre em uma quantidade de 1 a 50 g/L, íons de estanho em uma quantidade de 1 a 50 g/L e íons de zinco em uma quantidade de 1 a 50 g/L. As condições de galvanoplastia podem ser definidas adequadamente. As condições de galvanoplastia são, por exemplo, um banho de pH de 1 a 14, uma temperatura de banho de 10 a 60°C, uma densidade de corrente de 1 a 100 A/dm2 e um tempo de tratamento de 0,1 a 40 minutos.

[0114] [Etapa de formação da camada de revestimento de lubrificante sólido 23] A etapa de formação da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é realizada após a etapa de formação da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22. A etapa de formação da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 inclui uma etapa de aplicação e uma etapa de solidificação. Na etapa de aplicação, a composição mencionada acima é aplicada na camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22. Na etapa de solidificação, a composição que foi aplicada na superfície de contato 130 ou 140 é solidificada para formar a camada de revestimento de lubrificante sólido 23.

[0115] Em primeiro lugar, a composição é preparada. A composição de um tipo sem solvente pode ser preparada, por exemplo, aquecendo o aglutinante até um estado fundido, adicionando o aditivo lubrificante, o aditivo anticorrosivo e o plastificante, misturando-os. A composição pode ser feita de uma mistura em pó preparada misturando todos os componentes sob a forma de pó. A composição de um tipo de solvente pode ser preparada, por exemplo, dissolvendo ou dispersando o aglutinante, aditivo lubrificante, aditivo anticorrosivo e plastificante em um solvente e misturando-os.

[0116] [Etapa de Aplicação] Na etapa de aplicação, a composição é aplicada à superfície de contato 130 ou 140 por um método conhecido na técnica. Para a composição de um tipo sem solvente, pode ser utilizado um processo de fusão a quente para aplicar a composição. No processo de fusão a quente, a composição é aquecida para derreter o aglutinante em um estado fluido com baixa viscosidade. A composição em estado fluido pode ser pulverizada a partir de uma pistola de pulverização com funções para a manutenção da temperatura. A composição é aquecida e fundida dentro de um tanque que inclui um mecanismo de agitação adequado, é fornecida através de uma bomba de dosagem para o cabeçote de pulverização (mantida a uma temperatura predeterminada) da pistola de pulverização por um compressor e é pulverizada. As temperaturas de manutenção para o interior do tanque e o cabeçote de pulverização são ajustadas de acordo com o ponto de fusão do aglutinante na composição. Outro método de aplicação, como escovação ou imersão, pode ser utilizado no lugar do revestimento por pulverização. A temperatura à qual a composição é aquecida é de preferência superior ao ponto de fusão do aglutinante em 10 a 50°C. Antes da aplicação da composição, pelo menos uma superfície de contato 130 ou 140, a qual a composição deve ser aplicada, do pino 13 ou da caixa 14, de preferência é aquecida a uma temperatura superior ao ponto de fusão da base. Isso possibilita a obtenção de boas propriedades de revestimento. No caso da composição de um tipo de solvente, a composição em forma de solução é aplicada na superfície de contato 130 ou 140 por revestimento por pulverização ou por outro método. Neste caso, a viscosidade da composição deve ser ajustada para que possa ser aplicada por pulverização em um ambiente a temperatura e pressão normais.

[0117] [Etapa de Solidificação] Na etapa de solidificação, a composição aplicada na superfície de contato 130 ou 140 é solidificada para formar a camada de revestimento de lubrificante sólido 23. No caso da composição de um tipo sem solvente, a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é formada por resfriamento da composição aplicada à superfície de contato 130 ou 140 para permitir que a composição em um estado fundido se solidifique. O processo de resfriamento pode ser realizado por um método conhecido na técnica. Exemplos do processo de resfriamento incluem resfriamento natural e resfriamento de ar. No caso da composição de um tipo de solvente, o revestimento lubrificante sólido 23 é formado por secagem da composição aplicada à superfície de contato 130 ou 140 para permitir a solidificação da composição. O processo de secagem pode ser realizado por um método conhecido na técnica. Exemplos do processo de secagem incluem secagem natural, secagem a baixa temperatura e secagem a vácuo. Etapa de solidificação pode ser realizada por resfriamento rápido utilizando, por exemplo, um sistema de resfriamento de gás nitrogênio ou um sistema de resfriamento de dióxido de carbono. No caso em que é realizado um resfriamento rápido, o resfriamento é realizado de forma indireta na superfície oposta à superfície de contato 130 ou 140 (no caso da caixa 14, na superfície externa do tubo de aço 11 ou no acoplamento 12 e no caso do pino 13, na superfície interna do tubo de aço 11). Isso inibe a degradação da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 que pode ser causada por um resfriamento rápido.

[0118] O pino 13 ou a caixa 14 na qual a composição foi aplicada pode ser seca por aquecimento. O equipamento de secagem direta disponível no mercado pode ser usado para realizar a secagem por aquecimento. Por este recurso, a composição endurece e a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 é formada na camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22. As condições para a secagem por aquecimento podem ser adequadamente definidas tendo em consideração o ponto de ebulição e o ponto de fusão ou similares de cada componente contido na composição.

[0119] [Formação de revestimento sólido de proteção contra corrosão (tratamento de cromatografia trivalente)] Como descrito acima, pelo menos uma das superfícies de contato 130 e 140 do pino 13 e a caixa 14 é submetida a uma etapa de formação de rugosidade da superfície, uma etapa de formação da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21, uma etapa de formação de uma camada de revestimento de Cu-Sn-Zn 22 e uma etapa de formação da camada de revestimento de lubrificante sólido 23 para formar assim a rugosidade da superfície específica, a camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21, a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 e a camada de revestimento de lubrificante sólido 23.

[0120] Por outro lado, a rugosidade da superfície específica, a camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21, a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 22 e a camada de revestimento de lubrificante sólido 23 também podem ser formadas na outra superfície de contato 130 ou 140 do pino 13 ou da caixa 14 ou uma camada de revestimento e/ou um revestimento sólido de proteção contra corrosão podem ser formados na outra superfície de contato 130 ou 140 do pino 13 ou na caixa 14. Abaixo, é descrito um caso em que a camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 e um revestimento sólido de proteção contra corrosão composto de revestimento de cromato são formados na outra superfície de contato 130 ou 140.

[0121] Nesse caso, a etapa de galvanoplastia mencionada acima é realizada para formar a camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21. Após a etapa de galvanoplastia, um tratamento de cromato trivalente é realizado para formar um revestimento sólido de proteção contra corrosão. O tratamento de cromato trivalente é um tratamento para a formação de um revestimento de cromato de cromo trivalente (revestimento de cromato). O revestimento de cromato formado pelo tratamento de cromato trivalente inibe a ferrugem branca que pode ser formada na superfície da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21. Isso melhora a aparência do produto. O tratamento de cromato trivalente pode ser realizado por um método conhecido na técnica. Por exemplo, pelo menos uma das superfícies de contato 130 e 140 do pino 13 e da caixa 14 é imersa em uma solução de cromato ou a solução de cromagem é pulverizada sobre a superfície de contato 130 ou 140. Posteriormente, a superfície de contato é enxaguada com água. A superfície de contato 130 ou 140 pode ser imersa na solução de cromatografia e, após condução de corrente, enxaguada com água. A solução de cromatografia pode ser aplicada à superfície de contato 130 ou 140 e seca por aquecimento. As condições de tratamento para a cromagem trivalente podem ser definidas adequadamente.

[0122] [Tratamento de preparação de superfície] Conforme necessário, o método de produção pode incluir uma etapa de tratamento de preparação da superfície antes da etapa de formação da rugosidade da superfície, a etapa de formação da camada de revestimento de liga de Zn-Ni 21 e a etapa de formação da camada de revestimento de liga de Cu-Sn- Zn 22. A etapa de tratamento da preparação da superfície inclui, por exemplo, decapagem e desengorduramento alcalino. Na etapa de tratamento da preparação da superfície, o óleo ou semelhante que adere à superfície de contato 130 e 140 é limpo.

EXEMPLO

[0123] Um exemplo será descrito abaixo. No exemplo, a superfície de contato do pino é mencionada como a superfície do pino e a superfície de contato da caixa é mencionada como a superfície da caixa. Percentual no exemplo significa percentual em massa.

[0124] No presente exemplo, foi utilizado o VAM21 (marca registrada) fabricado pela NIPPON STEEL & SUMITOMO METAL CORPORATION. VAM21 (marca registrada) é uma conexão roscada para canos ou tubos com um diâmetro externo de 24,448 cm (9-5/8 polegadas) e uma espessura de parede de 1,199 cm (0,472 polegadas). A classe de aço era aço 13Cr. O aço 13Cr tinha uma composição, C: 0,19%, Si: 0,25%, Mn: 0,8% P: 0,02%, S: 0,01%, Cu: 0,04%, Ni: 0,10%, Cr: 13,0%, Mo: 0,04% e o balanço: Fe e impurezas.

[0125] Foi realizada uma retificação da máquina de acabamento na superfície do pino e na superfície da caixa de cada número de teste. Posteriormente, o processo de jateamento foi realizado para cada número de teste, como mostrado na Tabela 2 e Tabela 3. Um processo de jateamento de areia (grão abrasivo de malha 100) foi realizado como o processo de jateamento e a rugosidade da superfície foi formada. A rugosidade média aritmética Ra e a 5 rugosidade máxima da altura Rz para cada número de teste foram mostradas na Tabela 2 e na Tabela 3. A rugosidade média aritmética Ra e a rugosidade máxima da altura Rz foram medidas com base no JIS B 0601 (2013). A medição da rugosidade média aritmética Ra e a rugosidade máxima da altura Rz foram realizadas usando um microscópio de varredura (SPI 3800N, fabricado pela SII 10 NanoTechnology Inc.). As condições de medição foram o número de pontos de dados adquiridos de 1024 x 1024 em regiões de amostra de 2 μm x 2 μm como uma unidade de dados adquiridos.

[0126] [Tabela 2]

[0127] [Tabela 3]

[0128] Posteriormente, as camadas de revestimento de liga de Zn-Ni, camadas de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn, camadas de revestimento de lubrificante sólido e/ou revestimento sólido de proteção contra corrosão mostrados na Tabela 2 e Tabela 3 foram formadas e o pino e a caixa de cada número de teste foram preparados.

[0129] Os métodos para formar a camada de revestimento de liga de Zn-Ni, a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn, a camada de revestimento de lubrificante sólido e o revestimento sólido de proteção contra corrosão foram como descritos abaixo. A dureza e a espessura de cada camada de revestimento de liga de Zn-Ni, camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn, camada de revestimento de lubrificante sólido e revestimento sólido de proteção contra corrosão foram mostradas na Tabela 2 e Tabela 3. Observe que a camada de revestimento de lubrificante sólido formada na superfície da caixa no Teste N° 12 era extremamente macia e a dureza micro-Vickers não pôde ser medida.

[0130] [Teste N° 1] No Teste N° 1, a superfície do pino foi submetida a uma liga de Zn-Ni por galvanização para formar uma camada de liga de Zn-Ni. O banho de revestimento de liga de Zn-Ni usado foi DAIN Zinalloy N-PL (nome comercial) fabricado por Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. A galvanoplastia foi realizada sob condições de um banho de revestimento a pH de 6,5, uma temperatura de banho de 25°C, uma densidade de corrente de 2A/dm2 e um tempo de tratamento de 18 minutos. A camada de revestimento de liga de Zn-Ni tinha uma composição de Zn: 85% e Ni: 15%. Além disso, foi realizado um tratamento de cromatografia trivalente na camada de revestimento de liga de Zn-Ni obtida para formar um revestimento sólido protetor contra corrosão. A solução de tratamento de cromatografia trivalente usada foi o DAIN Chromate TR-02 (nome comercial) fabricado pela Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. O tratamento de cromatografia trivalente foi realizado sob condições de um pH de banho de 4,0, a uma temperatura de banho de 25°C, e um tempo de tratamento de 50 segundos.

[0131] A rugosidade da superfície com uma rugosidade média aritmética Ra e uma rugosidade máxima da altura Rz, como mostrado na Tabela 2, foram formadas na superfície da caixa por um processo de jateamento. Um processo de jateamento de areia (grão abrasivo de malha 100) foi realizado como o processo de jateamento. Uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni foi formada na superfície da caixa tendo a rugosidade da superfície da mesma maneira que a empregada para o pino. O revestimento de liga de Cu-Sn-Zn foi realizado por galvanoplastia para formar uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn na camada de revestimento de liga de Zn-Ni. O banho de revestimento de liga Cu-Sn- Zn utilizado foi um banho de revestimento fabricado pela NIHON KAGAKU SANGYO CO., LTD. A camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn é formada por galvanoplastia. A galvanoplastia foi realizada sob condições de banho de pH de 14, temperatura do banho de 45°C, uma densidade de corrente de 2A/dm2e um tempo de tratamento de 40 minutos. A camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn tinha uma composição de Cu: 60%, Sn: 30% e Zn: 10%. Além disso, uma composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada sobre a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn obtida. A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido continha uma resina epóxi (22%), partículas de PTFE (10%), solventes (18% no total), água (40%) e outros aditivos (incluindo um pigmento) (10%). A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada por pulverização e, em seguida, foi seca por aquecimento a 90°C durante cinco minutos para formar uma camada de revestimento de lubrificante sólido.

[0132] [Teste N° 2] No Teste N° 2, a superfície do pino foi submetida a galvanoplastia para formar uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni sobre ela. O banho de revestimento de liga de Zn-Ni usado foi DAIN Zinalloy N-PL (nome comercial) fabricado por Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. A galvanoplastia foi realizada sob condições de um banho de revestimento a pH de 6,5, uma temperatura de banho de 25°C, uma densidade de corrente de 2A/dm2 e um tempo de tratamento de 18 minutos. A camada de revestimento de liga de Zn-Ni tinha uma composição de Zn: 85% e Ni: 15%. Um tratamento de cromatografia trivalente foi realizado na camada de revestimento de liga de Zn-Ni da mesma maneira que foi empregado para o pino do Teste N° 1.

[0133] A rugosidade da superfície, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni e uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn foram formadas na superfície da caixa da mesma maneira que empregada na caixa do Teste N° 1. Uma composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada sobre a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn. A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido continha resina de poliamida-imida (22%), partículas de PTFE (5%), solventes (18% no total), água (40%) e outros aditivos (incluindo pigmento) (15%). A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada por pulverização e, em seguida, foi seca por aquecimento a 90°C durante cinco minutos para formar uma camada de revestimento de lubrificante sólido.

[0134] [Teste N° 3] No Teste N° 3, a rugosidade da superfície, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni e uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn foram formadas em cada um dos pinos e na caixa da mesma maneira que a usada para a caixa do Teste de N° 1. Para a caixa, o banho de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn usado foi um banho de revestimento fabricado pela NIHON KAGAKU SANGYO CO., LTD, e a galvanoplastia foi realizada sob condições de um banho de revestimento pH de 14, uma temperatura de banho de revestimento de 45°C, uma densidade de corrente de 2A/dm2 e um tempo de tratamento de 40 minutos. Uma composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada na camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn do pino e na caixa. A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido continha uma resina epóxi (22%), partículas de PTFE (10%), solventes (18% no total), água (40%) e outros aditivos (incluindo um pigmento) (10%). A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada por pulverização e, em seguida, foi seca por aquecimento a 90°C durante cinco minutos. Após secagem por aquecimento, a cura foi realizada durante 20 minutos a 210°C, e uma camada de revestimento de lubrificante sólido foi formada.

[0135] [Teste N° 4] No Teste N° 4, a rugosidade da superfície foi formada no pino por um processo de decapagem da mesma maneira que empregada na caixa do Teste N° 1. O pino no qual a rugosidade da superfície foi formada foi submetido a uma liga de Zn-Ni por galvanoplastia para formar uma camada de liga de Zn-Ni. O banho de revestimento de liga de Zn-Ni usado foi DAIN Zinalloy N-PL (nome comercial) fabricado por Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. A galvanoplastia foi realizada sob condições de um banho de revestimento a pH de 6,5, uma temperatura de banho de 25°C, uma densidade de corrente de 2A/dm2 e um tempo de tratamento de 18 minutos. A camada de revestimento de liga de Zn-Ni tinha uma composição de Zn: 85% e Ni: 15%. O revestimento de liga de Cu-Sn-Zn foi realizado por galvanoplastia para formar uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn na camada de revestimento de liga de Zn-Ni. O banho de revestimento de liga Cu-Sn-Zn utilizado foi um banho de revestimento fabricado pela NIHON KAGAKU SANGYO CO., LTD. A camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn é formada por galvanoplastia. A galvanoplastia foi realizada sob condições de banho de pH de 14, temperatura do banho de 45°C, uma densidade de corrente de 2A/dm2 e um tempo de tratamento de 40 minutos. A camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn tinha uma composição de Cu: 60%, Sn: 30% e Zn: 10%. Além disso, uma composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada sobre a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn obtida. A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido continha uma resina epóxi (22%), partículas de PTFE (10%), solventes (18% no total), água (40%) e outros aditivos (incluindo um pigmento) (10%). A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada por pulverização e, em seguida, foi seca por aquecimento a 90°C durante cinco minutos para formar uma camada de revestimento de lubrificante sólido. Do mesmo modo que o empregado para o pino do Teste N° 1, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni foi formada na caixa e um tratamento de cromatografia trivalente foi realizado nela.

[0136] [Teste N° 5] No Teste N° 5, da mesma maneira que usado no pino do Teste N° 1, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni foi formada no pino, e um tratamento de cromatografia trivalente foi realizado sobre ele. A rugosidade da superfície, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni e uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn foram formadas sobre a caixa da mesma maneira que empregada na caixa do Teste N° 1. Uma composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada sobre a camada de revestimento de liga de Cu- Sn-Zn obtida. A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido continha uma resina epóxi (22%), partículas de PTFE (10%), solventes (18% no total), água (40%) e outros aditivos (incluindo um pigmento) (10%). A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada por pulverização e, em seguida, foi seca por aquecimento a 90°C durante cinco minutos. Após secagem por aquecimento, a cura foi realizada durante 20 minutos a 190°C, e uma camada de revestimento de lubrificante sólido foi formada.

[0137] [Teste N° 6] No Teste N° 6, da mesma maneira que usado no pino do Teste N° 1, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni foi formada no pino, e um tratamento de cromatografia trivalente foi realizado sobre ele. A rugosidade da superfície, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni e uma composição para formação de camada de revestimento de lubrificante sólido foram formadas na caixa nas mesmas condições que as condições empregadas na caixa do Teste N° 1. Ou seja, o Teste N° 6 foi o mesmo que o teste n° 1, exceto pelo fato de uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn não ter sido formada na caixa.

[0138] [Teste N° 7] No Teste N° 7, da mesma maneira que usado no pino do Teste N° 1, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni foi formada no pino, e um tratamento de cromatografia trivalente foi realizado sobre ele. A rugosidade da superfície, uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn e uma camada de revestimento de lubrificante sólido foram formadas na caixa da mesma maneira que empregada na caixa do Teste N° 1. Ou seja, o Teste N° 7 foi o mesmo que o Teste N° 1, exceto pelo fato de que uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni não foi formada na caixa.

[0139] [Teste N° 8] No Teste N° 8, da mesma maneira que usado no pino do Teste N° 1, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni foi formada no pino, e um tratamento de cromatografia trivalente foi realizado sobre ele. Uma etapa de formação da rugosidade da superfície, uma etapa de formação da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn, uma etapa de formação da camada de revestimento de liga Zn- Ni e uma etapa de formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foram realizadas na caixa nessa ordem. As etapas respectivas foram executadas nas mesmas condições que as condições empregadas para as etapas correspondentes executadas na caixa do Teste N° 1. Ou seja, as respectivas camadas foram formadas na caixa de uma maneira em que as posições da camada de revestimento de liga de Zn-Ni e da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn da caixa do Teste N° 1 foram revertidas. No Teste N° 8, a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn foi formada em uma posição em que a camada de revestimento de liga de Zn-Ni deve ser formada e a camada de revestimento de liga de Zn-Ni foi formada em uma posição em que a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn deve ser formada. Portanto, na Tabela 3, a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn é descrita na coluna da camada de revestimento de liga de Zn-Ni e a camada de revestimento de liga de Zn-Ni é descrita na coluna da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn.

[0140] [Teste N° 9] No Teste N° 9, da mesma maneira que usado no pino do Teste N° 1, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni foi formada no pino, e um tratamento de cromatografia trivalente foi realizado sobre ele. Uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni, uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn e uma camada 54/63 de revestimento de lubrificante sólido foram formadas na caixa nas mesmas condições que as condições empregadas na caixa do Teste N° 1. Ou seja, a rugosidade da superfície do Teste N° 1 não foi formada na caixa do Teste N° 9.

[0141] [Teste N° 10] No Teste N° 10, da mesma maneira que usado no pino do Teste N° 1, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni foi formada no pino, e um tratamento de cromatografia trivalente foi realizado sobre ele. A rugosidade da superfície, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni e uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn foram formadas sobre a caixa da mesma maneira que empregada na caixa do Teste N° 1. Uma composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada sobre a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn obtida. A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido continha resina epóxi (22%), partículas de MoS2 (10%), solventes (18% no total), água (40%) e outros aditivos (incluindo um pigmento) (10%). A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada por pulverização e, em seguida, foi seca por aquecimento a 90°C durante cinco minutos para formar uma camada de revestimento de lubrificante sólido.

[0142] [Teste N° 11] No Teste N° 11, da mesma maneira que usado no pino do Teste N° 1, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni foi formada no pino, e um tratamento de cromatografia trivalente foi realizado sobre ele. A rugosidade da superfície, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni e uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn foram formadas sobre a caixa da mesma maneira que empregada na caixa do Teste N° 1. Uma composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada sobre a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn obtida. A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido continha resina de poliamida-imida (22%), partículas de grafite (10%), solventes (18% no total), água (40%) e outros aditivos (incluindo pigmento) (10%). A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada por pulverização e, em seguida, foi seca por aquecimento a 90°C durante cinco minutos para formar uma camada de revestimento de lubrificante sólido.

[0143] [Teste N° 12] No Teste N° 12, a superfície do pino foi submetida a uma liga de Zn- Ni por galvanização para formar uma camada de liga de Zn-Ni. O banho de revestimento de liga de Zn-Ni usado foi DAIN Zinalloy N-PL (nome comercial) fabricado por Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. A galvanoplastia foi realizada sob condições de um banho de revestimento a pH de 6,5, uma temperatura de banho de 25°C, uma densidade de corrente de 2A/dm2 e um tempo de tratamento de 18 minutos. A camada de revestimento de liga de Zn-Ni tinha uma composição de Zn: 85% e Ni: 15%. Além disso, foi realizado um tratamento de cromatografia trivalente na camada de revestimento de liga de Zn-Ni obtida para formar um revestimento sólido protetor contra corrosão. A solução de tratamento de cromatografia trivalente usada foi o DAIN Chromate TR-02 (nome comercial) fabricado pela Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. O tratamento de cromatografia trivalente foi realizado sob condições de um pH de banho de 4,0, a uma temperatura de banho de 25°C, e um tempo de tratamento de 50 segundos.

[0144] A rugosidade da superfície com uma rugosidade média aritmética Ra e uma rugosidade máxima da altura Rz, como mostrado na Tabela 3, foram formadas na superfície da caixa por um processo de jateamento. Um processo de jateamento de areia (grão abrasivo de malha 100) foi realizado como o processo de jateamento. Uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni foi formada na superfície da caixa tendo a rugosidade da superfície da mesma maneira que a empregada para o pino. A camada de revestimento de liga de Zn-Ni foi submetida a revestimento de liga de Cu-Sn-Zn por galvanoplastia para formar uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn. O banho de revestimento de liga Cu-Sn-Zn utilizado foi um banho de revestimento fabricado pela NIHON KAGAKU SANGYO CO., LTD. A camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn é formada por galvanoplastia. A galvanoplastia foi realizada sob condições de banho de pH de 14, temperatura do banho de 45°C, uma densidade de corrente de 2A/dm2e um tempo de tratamento de 40 minutos. A camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn tinha uma composição de Cu: 60%, Sn: 30% e Zn: 10%. Além disso, uma composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aplicada sobre a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn. A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido continha: homopolímero de polietileno (nome do produto CowaxTM PE 520, fabricado pela Clariant, 9%), cera de carnaúba (15%), estearato de zinco (15%), poli(metacrilato de alquila) líquido (nome do produto VISCOPLEXTM 6-950, fabricado pela RohMax, 5%), inibidor de corrosão (nome do produto AloxTM 606, fabricado pela Lubrizol Corporation, 40%), fluoreto de grafite (3,5%), óxido de zinco (1%), dióxido de titânio (5%), trióxido de bismuto (5%), silicone (dimetilpolisiloxano: 1%) e agentes antioxidantes (nomes dos produtos: IrganoxTM L150: 0,3% e IrgafosTM 168: 0,2%; fabricado pela Ciba-Gerigy). O método de aplicação da composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi o seguinte. A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido foi aquecida a 150°C em um tanque equipado com um mecanismo de agitação para tornar a composição em estado fundido, e a superfície da caixa que havia sido submetida ao tratamento de preparação de superfície mencionado acima também foi pré-aquecida a 130°C por aquecimento por indução. A composição para a formação da camada de revestimento de lubrificante sólido que estava no estado fundido foi aplicada usando uma pistola de pulverização com uma cabeça de pulverização com uma função de manutenção da temperatura e, posteriormente, resfriada para formar uma camada de revestimento de lubrificante sólido.

[0145] [Desempenho de Aperto] O desempenho de aperto foi avaliado em relação à resistência ao desgaste adesivo e ao torque na resistência de ressalto ΔT'.

[0146] [Teste de avaliação da resistência ao desgaste adesivo] A resistência ao desgaste adesivo foi avaliada por meio de dois tipos de testes de aperto repetidos. Os dois tipos de testes foram um teste de avaliação por aperto manual e um teste de avaliação da resistência ao desalinhamento.

[0147] [Teste de avaliação por aperto manual] Utilizando os pinos e caixas do Teste N° 1 ao Teste N° 12, o aperto foi realizado até as roscas se entremearem no estágio inicial da fixação por aperto manual (estado de aperto por força humana). Após o aperto das roscas por aperto manual, foram repetidos o aperto e o afrouxamento utilizando uma pinça de força, e a resistência ao desgaste adesivo foi avaliada. Cada vez que um ciclo de aperto e afrouxamento era concluído, a superfície do pino e a superfície da caixa eram visualmente observadas. A ocorrência de desgaste adesivo foi examinada por inspeção visual. Quando o desgaste adesivo era menor e era reparável, as falhas do desgaste adesivo eram corrigidas e o teste continuava. Foi medido o número de vezes que o aperto e o afrouxamento podiam ser realizados sem que ocorressem desgaste adesivo irreparável. Os resultados são mostrados na coluna "Aperto manual" na Tabela 4. Na Tabela 4, o valor "20 <" significa que o número de vezes que o aperto e o afrouxamento podiam ser realizados era mais de 20 vezes.

[0148] [Teste de avaliação da resistência ao desalinhamento] Usando os pinos e as caixas do Teste N° 1 ao Teste N° 12, as roscas foram presas usando uma pinça de força desde o início, sem executar o aperto manual. Consequentemente, o aperto e o afrouxamento acompanhados de desalinhamento foram repetidos e a resistência ao desalinhamento foi avaliada. Um ângulo de base θ do desalinhamento foi de 5o. O aperto e o afrouxamento foram realizados em condições de velocidade de aperto de 10 rpm e torque de aperto de 42,8 kN-m. Cada vez que um ciclo de aperto e afrouxamento era concluído, a superfície do pino e a superfície da caixa eram visualmente observadas. A ocorrência de desgaste adesivo foi examinada por inspeção visual. Quando o desgaste adesivo era menor e era reparável, as falhas do desgaste adesivo eram corrigidas e o teste continuava. Foi medido o número de vezes que o aperto e o afrouxamento podiam ser realizados sem que ocorressem desgaste adesivo irreparável. Os resultados são mostrados na Tabela 4. Na Tabela 4, o valor "20 <" significa que o número de vezes que o aperto e o afrouxamento podiam ser realizados era mais de 20 vezes.

[0149] [Tabela 4] TABELA 4

[0150] [Teste para medir o torque na resistência de ressalto ΔT'] Usando os pinos e caixas do Teste N° 1 ao Teste N° 12, o torque na resistência de ressalto ΔT’ foi medido. Especificamente, o aperto foi realizado sob condições de velocidade de aperto de 10 rpm e torque de aperto de 42,8 kN-m. O 5 torque no momento do aperto foi medido e um gráfico de torque como ilustrado na FIG. 6 foi preparado. Caracteres de referência "Ts" na FIG. 6 denotam o torque de ressalto. Caracteres de referência "MTV" na FIG. 6 denotam um valor de torque no qual um segmento de linha L e o gráfico de torque se cruzam. O segmento de linha L é uma linha reta que tem a mesma inclinação que a inclinação de uma região 10 linear do gráfico de torque após o ressalto e para a qual o número de voltas é 0,2% a mais em comparação com a região linear supracitada. Normalmente, o Ty (torque de escoamento) é usado ao medir o torque na resistência de ressalto ΔT'. No entanto, no presente exemplo, o torque de escoamento (limite entre uma região linear e uma região não linear no gráfico de torque após o ressalto) era indistinto. Portanto, a MTV foi definida usando o segmento de linha L. A diferença entre MTV e Ts foi tomada como o torque na resistência de ressalto ΔT'. O torque na resistência de ressalto ΔT’ foi determinado como um valor relativo quando se toma um valor numérico obtido quando um lubrificante padrão API foi usado em vez de uma camada de revestimento de lubrificante sólido no Teste N° 1 como referência (100). Os resultados são mostrados na Tabela 4.

[0151] O termo "lubrificante de padrões API" refere-se um lubrificante composto para roscas para produtos tubulares petrolíferos fabricados de acordo com a norma API BUL 5A2. É definido que a composição do lubrificante dos padrões API adota lubrificante como material de base e contém pó de grafite: 18+1,0%, pó de chumbo: 30,5+0,6% e flocos de cobre: 3,3.+0,3%. Observe que, dentro deste intervalo de componentes, os lubrificantes compostos para conexão roscada para produtos tubulares petrolíferos têm desempenho equivalente.

[0152] [Propriedades de resistência à corrosão] [Teste de Névoa Salina] Foi realizado um teste de névoa salina em relação à superfície da caixa do Teste N° 1 ao Teste N° 12. O teste de névoa salina foi realizado com base no método descrito em JIS Z 2371 (2015). O tamanho da amostra de teste era de 70 mm x 150 mm, e a espessura foi de 1 mm. O tempo até a ocorrência de ferrugem vermelha na superfície da amostra de teste dos respectivos números de teste foi medido por inspeção visual. Os resultados são mostrados na Tabela 4. Observe que o tempo de teste foi definido como um máximo de 4000 horas. Se a ferrugem não ocorreu após não menos de 1500 horas, foi determinado que não havia nenhum problema com relação às propriedades antiferrugem durante o armazenamento a longo prazo.

[0153] [Resultados da Avaliação] Referindo-se à Tabela 2 à Tabela 4, as conexões roscadas para canos ou tubos do Teste N° 1 ao Teste N° 5 tinham, em pelo menos uma das superfícies de contato do pino e da caixa, a rugosidade da superfície com uma rugosidade média aritmética Ra de 1 a 8 μm e uma rugosidade máxima de altura Rz de 10 a 40 μm, uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni, uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn e uma camada de revestimento de lubrificante sólido. Além disso, a ordem de depósito das respectivas camadas também foi adequada. Portanto, nos casos em que houve aperto manual e também nos casos acompanhados de desalinhamento, mesmo quando o aperto e o afrouxamento foram repetidos 10 vezes, não houve atrito e houve excelente resistência ao atrito. Além disso, o torque na resistência de ressalto ΔT’ era mais de 100. Além disso, o resultado do teste de névoa salina foi "Isento de ferrugem após 4000 horas" e, portanto, foram exibidas excelentes propriedades de resistência à corrosão.

[0154] No Teste N° 1 ao Teste N° 3, a dureza da camada de revestimento de lubrificante sólido é uma dureza micro-Vickers de 15 ou mais. Portanto, a resistência ao desgaste adesivo foi alta em comparação com o Teste N° 5.

[0155] Por outro lado, uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn não foi formada na superfície da caixa do Teste N° 6. Portanto, a resistência ao desgaste adesivo foi baixa.

[0156] Uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni não foi formada na superfície da caixa do Teste N° 7. Portanto, a resistência ao desgaste adesivo foi baixa. Além disso, no teste de névoa salina, a ferrugem ocorreu após 500 horas e as propriedades de resistência à corrosão foram baixas.

[0157] A ordem de depósito da camada de revestimento de liga de Zn-Ni e da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn foi revertida para a superfície da caixa do Teste N° 8. Portanto, a resistência ao desgaste adesivo foi baixa. Além disso, no teste de névoa salina, a ferrugem ocorreu após 750 horas e as propriedades de resistência à corrosão foram baixas.

[0158] Não foi realizado um processo de jateamento na superfície da caixa do Teste N° 9. Consequentemente, a rugosidade média aritmética Ra e a rugosidade máxima da altura Rz estavam ambas abaixo do intervalo da presente invenção, e a resistência ao atrito foi baixa.

[0159] A camada de revestimento de lubrificante sólido na superfície da caixa do Teste N° 10 não incluiu partículas de fluororresina. Portanto, o torque na resistência de ressalto ΔT’ era menor que 100.

[0160] A camada de revestimento de lubrificante sólido na superfície da caixa do Teste N° 11 não incluiu partículas de fluororresina. Portanto, o torque na resistência de ressalto ΔT’ era menor que 100.

[0161] A composição da camada de revestimento de lubrificante sólido aplicada à superfície da caixa do Teste N° 12 não continha resina epóxi ou resina poliamida-imida. Portanto, o torque na resistência de ressalto ΔT’ era menor que 100. Considera-se que isso ocorre porque o coeficiente de atrito da camada de revestimento de lubrificante sólido era baixo.

[0162] Uma modalidade da presente invenção foi descrita acima. No entanto, a modalidade anterior é meramente um exemplo para a prática da presente invenção. Consequentemente, a presente invenção não está limitada à modalidade acima, e a modalidade acima pode ser modificada adequadamente dentro de uma variação que não se desvia da essência da presente invenção. LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA

[0163] 3, 13: Pino 14, Caixa 15, Parte roscada macho 16, 19: Parte de vedação de metal 17, 18: Parte de Ressalto 20: Parte roscada fêmea 21: Camada de revestimento de liga Zn-Ni 22: Camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn 23: Camada de revestimento de lubrificante sólido 130, 140: Superfície de contato

Claims

1. Conexão roscada para canos ou tubos, a conexão roscada compreendendo um pino (3, 13) e uma caixa (14), o pino (3, 13) e a caixa (14) compreendendo, cada um, uma superfície de contato (130, 140) tendo uma parte roscada (15, 20) e uma parte de contato metálica não roscada, pelo menos uma das superfícies de contato (130, 140) do pino (3, 13) e da caixa (14) com rugosidade da superfície com uma rugosidade máxima da altura Rz no intervalo de 10 a 40 μm, sobre a superfície de contato (130, 140) com a rugosidade da superfície, a conexão roscada para canos ou tubos, incluindo: uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn (22) que consiste em uma liga de Cu-Sn-Zn, e uma camada de revestimento de lubrificante sólido (23) na camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn (22), a camada de revestimento de lubrificante sólido (23) contendo partículas de fluororresina; caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das superfícies de contato (130, 140) do pino (3, 13) e da caixa (14) tendo uma rugosidade da superfície com uma rugosidade média aritmética Ra no intervalo de 1 a 8 μm; sobre a superfície de contato (130, 140) com a rugosidade da superfície, a conexão roscada para canos ou tubos compreende adicionalmente uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni (21) constituída por uma liga de Zn-Ni, a camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn (22) consistindo em uma liga de Cu-Sn-Zn está sobre a camada de revestimento de liga de Zn-Ni (21); e a camada de revestimento de lubrificante sólido (23) compreende adicionalmente pelo menos um tipo de resina selecionada do grupo que consiste em resina epóxi e resina poliamida-imida.

2. Conexão roscada para canos ou tubos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma dureza da camada de revestimento de liga de Zn-Ni (21) é uma dureza micro-Vickers de 300 ou mais e uma espessura da camada de revestimento de liga de Zn-Ni (21) está em um intervalo de 5 a 20 μm.

3. Conexão roscada para canos ou tubos, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que uma dureza da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn (22) é uma dureza micro-Vickers de 500 ou mais e uma espessura da camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn (22) está no intervalo de 5 a 20 μm.

4. Conexão roscada para canos ou tubos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que uma dureza da camada de revestimento de lubrificante sólido (23) é uma dureza micro-Vickers no intervalo de 15 a 25 e uma espessura da camada de revestimento de lubrificante sólido (23) está em um intervalo de 10 a 40 μm.

5. Conexão roscada para canos ou tubos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que as partículas de fluororresina são um ou mais tipos selecionados do grupo que consiste em politetrafluoretileno, copolímero de éter tetrafluoroetileno-perfluoroalquilvinil, copolímero de tetrafluoroetileno-hexafluoropropileno (4,6 fluoreto), copolímero de tetrafluoroetileno-etileno, difluoreto de polivinilideno (2 fluoreto) e policlorotrifluoro- etileno (3 fluoreto).

6. Método para produzir uma conexão roscada para canos ou tubos, a conexão rosqueada compreendendo um pino (3, 13) e uma caixa (14), o pino (3, 13) e a caixa (14) inclui, cada um, compreendendo uma superfície de contato (130, 140) tendo uma parte roscada (15, 20) e uma parte de contato metálica não roscada, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: formar rugosidade da superfície com uma rugosidade média aritmética Ra no intervalo de 1 a 8 μm e uma rugosidade máxima da altura Rz no intervalo de 10 a 40 μm por um processo de jateamento em pelo menos uma das superfícies de contato (130, 140) do pino (3, 13) e da caixa (14); formar uma camada de revestimento de liga de Zn-Ni (21) que consiste em uma liga de Zn-Ni por galvanoplastia após a formação da rugosidade da superfície; formar uma camada de revestimento de liga de Cu-Sn-Zn (22) que consiste em uma liga de Cu-Sn-Zn por galvanoplastia após a formação da camada de revestimento de liga de Zn-Ni (21); e formar uma camada de revestimento de lubrificante sólido (23) após a formação da camada de revestimento de liga Cu-Sn-Zn (22).