NO340418B1

NO340418B1 - Gjengeskjøt for stålrør

Info

Publication number: NO340418B1
Application number: NO20081099A
Authority: NO
Inventors: Kunio Goto; Shigeo Nagasaku; Shigeo Onishi; Hiroaki Ikegami
Original assignee: Sumitomo Metal Ind; Vallourec Mannesmann Oil & Gas France Sas
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2017-04-18
Also published as: AR055151A1; ES2594653T3; JP2007071231A; BRPI0616121A2; NO20081099L; WO2007026970A1; PL1920180T3; US20080217916A1; EP1920180A4; CA2621036C; JP4275656B2; EP1920180A1; RU2364781C1; US7740285B2; BRPI0616121B1; CN101300443A; EP1920180B1; CN101300443B; CA2621036A1

Description

Teknisk område

Denne oppfinnelsen angår en gjenget skjøt for stålrør som har forbedret gnagemotstand og som er tilpasset for bruk ved oppbygging av oljelandsrørvarer.

Bakgru n nstekni kk

JP 2003042353 A omtaler et porøst metall substratbehandlingslag med porøsitet 5-80%, tykkelse 1-30 um, og foretrukket hardhet Hv50-250 dannet på kontaktflaten til i det minste en av tapp og hylse som fjerner dispergert materiale etter påføring eller sprøyting av plattering, eller dispersjonsplattering, og fast smør-ende film eller lag av flytende smøremiddelfilm som ikke innbefatter tungmetall-pulver er utformet for å ikke å overskride 100 um i total tykkelse med et nedre lag.

Oljelandsrørvarer (OCTG) som benyttes på oljefelt og naturlige gassfelt kan ha en total lengde som noen ganger når flere tusen meter. Slike lange oljelands-rørvarer er typisk sammenstilt ved å forbinde et stort antall av stålrør med en enhetslengde på omkring ti til tolv meter ved hjelp av koblinger som er korte rør-deler. Materialet som stålrørene og koblingen er dannet av er vanligvis karbonstål, rustfritt stål, eller høylegeringsstål, avhengig av bruksmiljøet.

Disse stålrør er forbundet ved skrudd inngrep av et gjengeparti med et hann- gjengeparti på sin ytre periferiske overflate og en hylse med et hunn-gjengeparti på sin indre periferiske overflate. Typisk er et gjengeparti (tapp) formet på hver ende av et stålrør, og en hylse er formet på det indre av en kobling. For-bindelsesdelen som dannes av en tapp og en hylse er en gjengeskjøt.

I tilfelle av en gjengeskjøt for stålrør for hvilken en høy grad av lufttetthet er påkrevd, har spissen til hann-gjengepartiet av tappen og fundamentpartiet til hunn-gjengepartiet av hylsen hver et ugjenget metall-kontaktparti formet derpå. Ved inn-føring av en ende av et stålrør inn i en kobling og tetting av hann-gjengepartiet til tappen og hunn-gjengepartiet til hylsen inntil de ugjengede metall-kontaktpartiene av tappen og hylsen er anordnet for å kontakte hverandre, er en metall-til-metall tetning som sikrer lufttetthet dannet.

Figur 9 illustrerer skjematisk en gjengeskjøt med denne type av tapp-hylse konstruksjon. En tapp 1 har et hann-gjengeparti 1a på sin ytre periferiske overflate og et ugjenget (ikke-gjenget) metall-kontaktparti 1 b på sin spiss. Tilsvarende har en hylse 2 et hunn-gjengeparti 2a på sin indre periferiske overflate og et ikke- gjenget metall-kontaktparti 2b innvendig derav. Oppbygning, dvs. kobling av OCTG er utført ved kobling av de gjengede partier til tappen 1 og hylsen 2 med hverandre og oppstramming av de gjengede partier inntil de ikke-gjengede metall-kontaktpartier til tappen 1 og hylsen 2 kontakter hverandre.

For å utføre periodisk inspeksjon og lignende er OCTG løftet ut av en brønn, og fraskruing utføres, dvs. de gjengede partier av en gjengeskjøt løsnes og stålrørene atskilles fra koblingen. Etter ferdig inspeksjonen er oppbygging av OCTG'en utført igjen ved stramm ing av gjengepartiene til tappen og hylsen, og de er igjen senket inn i en brønn. De glidende kontaktoverflater til gjengepartiene 1a og 2a til tappen 1 og hylsen 2 og de ikke-gjengede metall-kontaktpartiene 1 b og 2b erfarer repeterende en sterk friksjonskraft ved tidspunktet for oppbygging og fraskruing av OCTG. Følgelig, hvis en gjengeskjøt ikke har tilstrekkelig motstand mot friksjonskrefter, oppstår ufullstendig tetting (dårlig motstand mot lekkasje) og gnaging (ikke reparerbar alvorlig skjæring) i de gjengede partier 1a og 2a og spesielt i de ikke-gjengede metall-kontaktpartier 1b og 2b ved oppstramming og løskjøring repeterende er utført.

Gjengeskjøter for stålrør til bruk ved oppbygging av OCTG er derfor påkrevd for å være i stand til (a) motstå strekk-krefter i den aksiale retning på grunn av vekten av forbundede stålrør (b) motstå trykk fra innvendige og utvendige flui-der, og (c) opprettholde god lekkasjemotstand og gnagemotstand når de gjentag-ende benyttes (gjennomgår repeterende oppbygging og fraskruing) minst fire ganger i tilfellet av foringsrør (rør med stor diameter) og minst ti ganger i tilfellet av rør (med liten diameter). I de senere år har det vært en trend at dybden på olje-brønner blir dypere og dypere, og den hyppige bruken av OCTG under harde forhold slik som i polarområder er økende, slik at økende strenge krav stilles med hensyn til kvaliteten av gjengeskjøter.

Tidligere, som foreslått i JP H01-12995B, for eksempel for å tilveiebringe kontaktoverflaten (innbefattende overflaten til de gjengede partier 1a, 2a og de ikke-gjengede metall-kontaktpartier 1 b, 2b) til tappen 1 og hylsen 2 til en gjenge-skjøt med forbedret gnagemotstand, ble overflaten utsatt for overflatebehandling slik som kobberplettering eller fosfatbehandling, og en fettsammensetning (også referert til som gjengefett) som inneholder tungmetaller slik som Pb ble påført den behandlede overflate for smøring.

I dag, i lys av å forhindre global miljøforurensning som er blitt et presse-rende problem, er imidlertid bruken av gjengefett som inneholder Pb begrenset. Gjengefett som ikke inneholder tungmetaller slik som Pb, Zn og Cu (referert til som grønt gjengefett) har blitt utviklet og benyttes, men dets smørende ytelse er utilstrekkelig, og hendelsen av gnaging kan ikke forhindres spesielt når en gjenge-skjøt lages av et materiale som er relativt følsomt for gnaging slik som rustfritt stål eller høylegeringsstål.

Andre fremgangsmåter for å forbedre lekkasjemotstand og gnagemotstand som har blitt foreslått innbefatter (1) en fremgangsmåte hvor et fluorharpikspulver er spredd i et pletteringslag, (2) en fremgangsmåte hvor et smørende beskyttel-sesbelegg er dannet ved spruting, og (3) en fremgangsmåte som benytter et massivt smørebelegg istedenfor sammensatt fett, men ingen av disse fremgangsmåter har oppnådd tilstrekkelig lekkasjemotstand og gnagemotstand.

Omtale av oppfinnelsen

Målet med denne oppfinnelse er å tilveiebringe en gjengeskjøt for stålrør som kan fremvise tilstrekkelig lekkasjemotstand og gnagemotstand når brukt med et grønt gjengefett eller uten noe gjengefett.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en gjengeskjøt for stålrør omfattende en tapp og en hylse som hver har kontaktoverflate innbefattende et gjenget parti og et ikke-gjenget metall-kontaktparti, kjennetegnet ved at den har et første pletteringslag dannet fra Sn-Bi-Cu legeringsplettering på minst en del av kontaktoverflaten av minst en av tappen og hylsen.

Foretrukne utførelsesformer av gjengeskjøten er videre utdypet i kravene 2 til og med 6.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås videre ved en tapp til en gjengeskjøt for stålrør med kontaktoverflate innbefattende et gjenget parti og et ikke-gjenget metall-kontaktparti, kjennetegnet ved at den har et første pletteringslag dannet fra Sn-Bi-Cu legeringsplettering på minst en del av kontaktoverflaten.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås også ved en hylse til en gjengeskjøt for stålrør med kontaktoverflate innbefattende et gjenget parti og et ikke-gjenget metall-kontaktparti, kjennetegnet ved at det har et første pletteringslag dannet fra Sn-Bi-Cu legeringsplettering på minst en del av kontaktoverflaten.

Bi (vismut) er kjent som et materiale med lav friksjon. Det har blitt funnet at når Bi er legert med Sn (tinn), har Bi virkningen av å forbedre lavtemperatur-sprøheten av Sn kjent som tinnpest og virkningen av i høy grad å forbedre gnage-motstand ved tidspunktet for repetert oppbygging eller fraskruing av OCTG ved å benytte gjengeskjøter. På grunn av virkningen av Bi for forbedring av lavtemperatur-sprøheten av Sn, fremviser en Sn-Bi legering en tinnpest-forhindrende virkning slik at Sn ikke lenger omgjøres til et pulver på grunn av en omdannelse ved lave temperaturer. En Sn-Bi-Cu legering er noe hardere sammenlignet med en Sn-Bi legering, men tilsetningen av Cu til en Sn-Bi legering tilveiebringer fordelene med at ikke kun den tinnpest-forhindrende virking oppnådd, men slitemotstanden er også forbedret.

Innholdet av Bi i Sn-Bi legeringen og i Sn-Bi-Cu legeringen er fortrinnsvis i området av 0,5-10 masse % og mer foretrukket 1-5 masse %. Cu-innholdet i Sn-Bi-Cu legeringen er fortrinnsvis i området av 2-15 masse % og mer foretrukket 5-10 masse %. Det gjenværende av disse legeringer er generelt Sn og urenheter, men det er også mulig at legeringene ytterligere inneholder Zn og/eller Pb i mengder på opptil 5 masse % for hver.

En gjengeskjøt for stålrør kan ha et andre pletteringslag dannet av Sn-plettering, Cu-plettering eller Ni-plettering mellom det første laget og kontaktoverflaten til gjengeskjøten. Når dette andre pletteringslag er dannet under det første pletteringslag, kan gnaging forhindres tilstrekkelig selv om det første pletteringslaget av en Sn-Bi eller Sn-Bi-Cu legering dannet på toppen av det andre pletteringslaget er relativt tynt.

Gnagemotstanden kan ytterligere økes ved å danne minst et lag av smøre-belegg på det første pletteringslaget. Smørebelegget kan være et enkelt lag av en viskøs væske eller halvfast smørende belegg, eller det kan være et enkelt lag av et massivt smørende belegg. I en annen utførelse har det smørende belegg et nedre lag av et fast smørende belegg og et øvre lag av en viskøs væske eller halvfast smørende belegg.

Et fast smørende belegg inneholder fortrinnsvis et fast smørepulver i et bindemiddel for å øke de smørende egenskapene til belegget. Ved trykket påført under repeterende oppbygging og fraskruing av en OCTG, blir det faste smørende pulver neddykket i det første pletteringslaget til en Sn-Bi legering eller Sn-Bi-Cu legering. Mengden av det faste smørende pulver som er neddykket øker i propor-sjon til trykket og antallet av ganger som oppbygging og fraskruing utføres. Derfor, selv og trykket blir høyt eller gjengeskjøten benyttes gjentatte ganger, er en smør-ende virkning opprettholdt ved det neddykkede faste smørende pulver, og virkningen av å forhindre gnaging ved en gjengeskjøt i henhold til den foreliggende oppfinnelse er forbedret.

Virkningen av forbedret gnagemotstand ved et fast smørende pulver neddykket i det første pletteringslag kan tilveiebringes på en lignende måte når det smørende belegg er en viskøs væske eller halvfast belegg som inneholder et fast smørende pulver.

Når et fast smørende belegg som inneholder et fast smørende pulver er dannet direkte på overflaten av et basemetall, siden basemetallet er for hardt, skreller det faste smørende pulver lett av uten å neddykkes i basemetallet ved tidspunktet for oppbygging og fraskruing, slik at den ovenfor beskrevne virkning ikke kan oppnås.

En gjengeskjøt for stålrør i henhold til den foreliggende oppfinnelse har

forbedret lekkasjemotstand og gnagemotstand i forhold til konvensjonelle produk-ter, og den fremviser tilstrekkelig lekkasjemotstand og gnagemotstand uten å benytte sammensatt fett, som har mange problemer fra et miljøstandpunkt. Følgelig kan forekomsten av gnaging effektivt undertrykkes enten ved anvendelse av et grønt smørefett eller uten noe smørefett.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 er et skjematisk tverrsnittsriss av kontaktoverflaten til en gjengeskjøt for stålrør i henhold til en første utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Figur 2 er et skjematisk tverrsnittsriss av kontaktoverflaten til en gjengeskjøt for stålrør i henhold til en andre utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Figur 3 er et skjematisk tverrsnittsriss av kontaktoverflaten til en gjengeskjøt for stålrør i henhold til en tredje utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Figur 4 er et skjematisk tverrsnittsriss av kontaktoverflaten til en gjengeskjøt for stålrør i henhold til en fjerde utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Figur 5 er et skjematisk tverrsnittsriss av kontaktoverflaten til en gjengeskjøt for stålrør i henhold til en femte utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Figur 6 er et skjematisk tverrsnittsriss av kontaktoverflaten til en gjengeskjøt for stålrør i henhold til en sjette utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Figur 7 er et fotografi som viser fuktningsgraden av en Cu-plettert (belagt) overflate. Figur 8 er et fotografi som viser fuktningsgraden av en Sn-Bi legerings-plettert overflate. Figur 9 er et skjematisk tverrsnittsriss av en tapp og hylse til en typisk gjengeskjøt for stålrør.

Foretrukket metode for å utføre oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse vil beskrives nedenfor med hensyn til forskjellige utførelser idet det er vist til de vedføyde tegninger. I den følgende forklaring, hvis ikke annet er spesifisert, betyr"%" "masse %".

I likhet med en konvensjonell gjengeskjøt for stålrør som vist i fig. 9, består en gjengeskjøt for stålrør i henhold til den foreliggende oppfinnelse av en tapp med et hann-gjengeparti og et ikke-gjenget metall-kontaktparti på sin ytre periferiske overflate og en hylse med et hunn-gjengeparti og et ikke-gjenget metall-kontaktparti på sin indre periferiske overflate. Overflatene til de gjengede partier og de ikke-gjengede metall-kontaktpartier til tappen og hylsen er kontaktoverflat-ene som kontakter hverandre under oppbygging av OCTG ved oppstramming av gjengepartiene. I den foreliggende oppfinnelse, har minst en del av kontaktoverflaten til minst en av tappen og hylsen et første pletteringslag av Sn-Bi legeringsplettering eller Sn-Bi-Cu legeringsplettering formet derpå. I noen utførelser til den foreliggende oppfinnelse, er et andre pletteringslag valgt fra Sn-plettering, Cu-plettering, Ni-plettering dannet mellom det første laget og basemetallet, og/eller minst et lag med et smørende belegg er anordnet på toppen av det første pletteringslaget.

En tapp er typisk formet på begge ender av et stålrør, og en hylse er dannet på det indre av en kobling, som er en kort del atskilt fra stålrøret. Andre gjenge-skjøter som er kalt integrale gjengeskjøter er kjent og benyttet hvor en tapp er

dannet på en ende av stålrøret og en hylse er formet på den andre enden slik at stålrørene er forbundet til hverandre uten å benytte en kobling. I prinsippet er en gjengeskjøt hvor en tapp er dannet på den ytre periferiske overflate av en kobling

og en hylse er formet på den indre periferiske overflate av begge ender av et stålrør også tenkelig. Den foreliggende oppfinnelse kan anvendes for enhver av disse typer av gjengeskjøter.

Virkningen av den foreliggende oppfinnelse kan oppnås når et første pletteringslag i henhold til den foreliggende oppfinnelse og valgfritt et andre pletteringslag og/eller et smørende belegg er anordnet på kontaktoverflaten til kun en av en tapp og en hylse. For eksempel, med en typisk gjengeskjøt som har en tapp på begge ender av et stålrør, kan behandling i henhold til den foreliggende oppfinnelse utføres kun på kontaktoverflaten til hylsen, som er enklest å behandle. I dette tilfellet kan kontaktoverflaten til den gjenværende del, hylsen i dette tilfellet, være ubehandlet (forbli som maskineri), eller den kan utsettes for en passende konvensjonell smørebehandling.

Ikke-begrensende eksempler på materialer som kan benyttes for å danne en gjengeskjøt for stålrør i henhold til den foreliggende oppfinnelse og følgelig et

stålrør og kobling av karbonstål, rustfritt stål og høylegeringsstål. Før den utsettes for plettering i henhold til den foreliggende oppfinnelse, kan kontaktoverflaten til en gjengeskjøt gjennomgå overflaterugjøring ved sandblåsing, kuleblåsing eller andre fremgangsmåter.

Figurer 1-6 viser hver skjematisk tverrsnittet av kontaktoverflaten til en tapp eller en hylse til en gjengeskjøt i henhold til forskjellige utførelser av den foreliggende oppfinnelse hvor minst et lag dannet ved overflatebehandling og innbefattende et første pletteringslag er dannet på kontaktoverflaten.

I gjengeskjøten vist i fig. 1 har kontaktoverflaten til et basemetall 5 til en tapp eller hylse kun et første pletteringslag 6 formet derpå ved Sn-Bi legeringsplettering eller Sn-Bi-Cu legeringsplettering. Det første pletteringslaget kan være dannet ved både Sn-Bi legeringsplettering og Sn-Bi-Cu plettering.

Det er vanligvis foretrukket at tykkelsen av det første pletteringslaget 6 er i området av 3-30 nm og mer foretrukket 5-25 nm. Når et andre pletteringslag som er beskrevet senere ikke er dannet under det første pletteringslaget, har det første laget fortrinnsvis en større tykkelse i det ovenfor nevnte området, for eksempel mellom 10 og 30 nm. På den annen side, når det andre pletteringslaget er dannet, og/eller et fast smørende belegg som også er beskrevet senere er dannet, kan tykkelsen av det første pletteringslaget være så tynn som 15 nm eller mindre. I

dette tilfellet er tykkelsen av det første pletteringslaget fortrinnsvis i området 3-

20 nm og mer foretrukket 5-15 nm.

Sn-Bi legeringsplettering kan utføres i henhold til elektro-tinnbelegging (elektroplettering med Sn) ved å benytte en alkalisk pletteringsoppløsning eller en sur pletteringsoppløsning, for eksempel. Når en Bi-sammensetning er tilført en Sn-sammensetning i pletteringsoppløsningen for på denne måten å danne Sn-Bi legeringsplettering hvor Bi er nedfelt med Sn, er hardheten av det resulterende pletterte belegg i høy grad øket sammenlignet med det av ren Sn-plettering (Hv: 8-10). For eksempel har et plettert belegg av Sn-Bi legering som inneholder 0,5%-10% av Bi en hardhet som er 2-3 ganger så høy som den av ren Sn-plettering, og således har den en øket slitasjemotstand. Samtidig er lavtemperatur-sprøheten (Sn pest) av Sn-pletteringen forbedret ved medutfelling av Bi.

Likeledes kan Sn-Bi-Cu legeringsplettering dannes ved å utføre elektroplettering ved å benytte en pletteringsoppløsning som inneholder en Bi-sammensetning og en Cu-sammensetning i tillegg til en Sn-sammensetning. Sn-Bi-Cu legeringsplettering tilveiebringer de ovenfor beskrevne virkninger av Bi, og den har en høyere pletteringshardhet, slik at dens slitemotstand er enda høyere.

Et eksempel på en alkalisk pletteringsoppløsning for Sn-Bi legeringsplettering inneholder 100-110 g/L av kaliumstannat, 35-60 g/L av kaliumhydroksid, og 0,5-1,5 g/L av Bi-metall av en Bi-sammensetning. Det typiske pletteringsforhold med denne pletteringsoppløsning er en badetemperatur på 75-85 °C og en strøm-tetthet på 0,5-3 A/dm<2>.

Et eksempel på en syrepletteringsoppløsning for Sn-Bi legeringsplettering inneholder 130 g/L av en organisk syre, 10 g/L av Sn-metall av en Sn-sammensetning, og 3 g/L av Bi-metall av en Bi-sammensetning. Typiske pletteringsforhold med denne pletteringsoppløsning er en badetemperatur på 30-40 °C og en strøm-tetthet på 0,3-3,5 A/dm<2>.

Et eksempel på en syrepletteringsoppløsning for Sn-Bi-Cu legeringsplettering inneholder 130-180 g/L av en organisk syre, 15 g/L som Sn-metall av en Sn-sammensetning, 1,5 g/L som Bi-metall av en Bi-sammensetning, og 1 g/L av Cu-metall av en Cu-sammensetning. Typiske pletteringsforhold med denne pletter-ingsoppløsning er en badetemperatur på 15-30 °C og en strømtetthet på 0,5-

3,5 N dm<2>.

For hver av disse pletteringsoppløsninger, kan kilden for hvert metall velges fra passende sammensetninger av metall som er oppløselig i pletterings-oppløsningen.

I gjengeskjøten for stålrør vist i fig. 2, er et andre pletteringslag 7 av Sn-plettering, Cu-plettering eller Ni-plettering dannet som et underpletteringslag på overflaten av et basemetall 5, og et første pletteringslag 6 av Sn-Bi legeringsplettering eller Sn-Bi-Cu legeringsplettering er dannet på toppen av det andre pletteringslaget 7. Det andre pletteringslaget kan også være dannet av to eller flere pletteringer (slik som Ni-plettering og Cu-pletteringslag).

Tykkelsen av det andre pletteringslag 7 er fortrinnsvis 1-15 nm og mer foretrukket 2-10 nm i tilfelle av Sn-plettering eller 1-15 nm eller mer fortrinnsvis 1-10 [ im i tilfelle av Ni- eller Cu-plettering.

Sn-plettering kan for eksempel dannes ved å benytte en pletteringsopp-løsning som inneholder 200 g/L av tinnfluorborat, 125 g/L av fluorborsyre, 25 g/L av borsyre, 2 g/L av gelatin, og 1 g/L av p-naftol, ved å utføre elektroplettering ved en badetemperatur på 20-25 °C og en strømtetthet på 1-5 A/dm2. Sn-plettering er typisk utført slik som et fluorborbad, men ved å ta hensyn til lett avfallsvannbe-handling, en kommersielt tilgjengelig Sn-pletteringsoppløsning basert på et organisk sulfonat kan også benyttes.

Cu-plettering og Ni-plettering kan utføres ved konvensjonell Ni- eller Cu-elektropletterings fremgangsmåte. Elektropletteringsbad som er nyttig for Cu-plettering innbefatter et kobbercyanid bad, et kobbersulfat bad og et kobber-pyrosfat bad. Av disse er et kobbercyanid bad og et kobbersulfat bad foretrukket. Elektropletteringsbad som er nyttige for Ni-plettering innbefatter et wattnikkel bad, et nikkelflorid bad, et nikkelsulfat bad og et ammoniumklorid bad (lavtemperatur nikkelpletteringsbad). Av disse er et wattnikkel bad og nikkelklorid bad foretrukket.

I utførelsene vist i fig. 1 er det første laget 6 av en Sn-Bi legering eller en Sn-Bi-Cu legering dannet på kontaktoverflaten til en gjengeskjøt. I utførelsene vist i fig. 2 er det andre pletteringslaget 7 av Sn, Cu eller Ni-plettering initielt formet på kontaktoverflaten og så er det første pletteringslaget 6 dannet.

Når basemetall 5 er karbonstål, er det mulig å danne det første pletteringslaget 6 (fig. 1) eller det andre pletteringslaget 7 (fig. 2) med god klebeevne selv om det er dannet direkte på ståloverflaten.

På den annen side, i det tilfellet hvor basemetall 5 er rustfritt stål eller høy-legeringsstål, hvis det første pletteringslaget av Sn-Bi plettering eller Sn-Bi-Cu plettering er direkte dannet på ståloverflaten, har det resulterende pletterte belegg dårlig klebing på overflaten og er tilbøyelig til å skrelle av lett. Derfor er kontaktoverflaten til gjengeskjøten fortrinnsvis utsatt for Cu eller Ni slagplettering før plettering med Sn-Bi legeringsplettering eller Sn-Bi-Cu legeringsplettering for å danne det første pletteringslag. I dette tilfellet kan det første pletteringslaget med god klebing være formet på kontaktoverflaten via slagplettering.

Likeledes, når det andre pletteringslaget 7 er initielt dannet på kontaktoverflaten som vist i fig. 2, hvis basemetallet 5 er rustfritt stål eller høylegeringsstål, er det foretrukket å tidligere utføre Ni- eller Cu-slagplettering. Imidlertid i tilfeller hvor det andre pletteringslaget er et tynt Ni- eller Cu-pletteringslag, for eksempel i stør-relsesorden 1-3 nm, er det mulig å danne det andre pletteringslaget med god klebing på overflaten av rustfritt stål eller høylegeringsstål selv om tidligere slagplettering er utelatt.

Ni- eller Cu-slagplettering kan utføres på en konvensjonell måte. Generelt er Ni-slagplettering utført ved å benytte et nikkelklorid bad, idet Cu-slagplettering er utført ved å benytte et kobbercyanid bad. I begge tilfeller er pletteringstiden kort nok til å danne et plettert lag på mindre enn 1 nm og fortrinnsvis på det meste 0,5 [ im.

I gjengeskjøten for stålrør vist i fig. 3, er overflaten av det første pletteringslag 6 til Sn-Bi legeringspletteringen eller Sn-Bi-Cu legeringen dekket med et smør-ende belegg 8. I fig. 3 og fig. 4 er konstruksjonen under det første pletterte laget 6 ikke vist, men kan være den samme som i enten fig. 1 eller fig. 2.

Eksempler på smørende belegg er et fast smørende belegg slik som det som beskrevet i JP 2001-65751 A, JP 2002-221288A, JP 2002-327875A eller JP 2002-348587A (et bakt belegg omfattende et fast smørende pulver spredd i et bindemiddel), eller en viskøs væske eller halvfast belegg slik som det som beskrevet i JP 2002-173692A eller JP 2004-53013A (et belegg omfattende forskjellige smørende komponenter i en baseolje).

Eksempler på et foretrukket fast smørepulver som er tilstede i det faste smørende belegg innbefatter, men er ikke begrenset til, grafitt, M0S2(molybden disulfid), WS2(wolframdisulfid), BN (boran nitrid), PTFE (polytetrafluoretylen), CF

(karbonfluorid), og CaC03(kalsiumkarbonat). Av disse er grafitt og M0S2mest foretrukket. Disse har en lagdelt krystallinsk struktur med en høy intra-plan bindestyrke og en lav inter-plan bindestyrke, og de er tilbøyelig til å bevirke deliminering av krystallplan som tilveiebringer en glidende virkning og således er passende for å forbedre gnagemotstand.

Som bindemiddelet som er benyttet for å danne det faste smørende belegg, kan forskjellige materialer som er i stand til å danne en organisk eller uorganisk film benyttes. Eksempler på et materiale som er i stand til å danne en organisk film er organiske harpikser som har god varmemotstand slik som epoksyharpikser, polyamid harpikser, og polyamid-amid harpikser. Eksempler på materialer som er i stand til å danne en uorganisk film er organiske eller uorganiske substanser slik som silikasol, alkoksylsilaner, og titaniumalkoksider som kan danne et metalloksid-belegg.

En fast smørende belegg kan være dannet ved blanding av et fast smør-ende pulver med en bindemiddel-oppløsning for å danne en beleggsammensetning, påføring av beleggsammensetningen til kontaktoverflaten av en gjengeskjøt for stålrør, og tørking av belegget fortrinnsvis ved oppvarming for å bake belegget. Varmetemperaturen avhenger av type bindemiddel, og når bindemiddelet er et epoksyharpiks, er det fortrinnsvis rundt 150-250 °C.

Et foretrukket fast smørende belegg har en beleggtykkelse på 5-30 nm og inneholder 10%-50% av fast smørende pulver. Sn-Bi legeringen eller Sn-Bi-Cu legeringspletteringen som er pletteringslaget som kontakter det faste smørende belegg har god affinitet for væsker, slik at det faste smørende belegg dannet på denne plettering har god klebing.

Den viskøse væske eller halvfaste smørende belegg inneholder fortrinnsvis ikke en vesentlig mengde av pulver eller tungmetaller slik som Pb, Zn, og Cu som er skadelige for miljøet og mennesker. Slike smørende belegg omfatter en betyd-elig mengde av en eller flere smørende komponenter (slik som vokser, metallsåper og forskjellige typer av basiske metallsalter av en organiske syre innbefattende basisk Ca- eller Ba-sulfonater, fenat, salsylat, og karboksylat), i en basisolje (slik som mineralolje, en høyere fettsyreester eller fett). Formen på det smørende belegg, dvs. om det er en viskøs væske eller halvfast avhenger av viskositeten til basisoljen og mengden av de smørende komponenter. En foretrukket tykkelse av den viskøse væske eller halvfaste belegg er 10-200 nm. Figur 4 viser en utførelse hvor smørende belegg består av et nedre lag i formen av et fast smørende belegg 8a og et øvre lag i form av en viskøs væske eller halvfast smørende belegg 8b. Det nedre faste smørende belegg og den høyere viskøse væske eller halvfaste smørende belegg som utgjør de to lagene, henholdsvis 8a og 8b, kan være den samme som beskrevet ovenfor. Figur 5 illustrerer en utførelse hvor et første pletteringslag 6 av Sn-Bi legeringsplettering eller Sn-Bi-Cu legeringsplettering er formet på overflaten av basismetallet 5, og et MoS2-inneholdende fast smørende belegg 8a1 er formet på toppen av det første pletteringslaget 6. Det MoS2-inneholdende faste smørende belegg 8a1 kan være formet som beskrevet ovenfor ved påføring av en beleggsammensetning omfattende MoS2-pulver spredd i et bindemiddel slik som et epoksyharpiks etterfulgt av baking. Beleggtykkelsen er fortrinnsvis rundt 3-30 nm for det første pletteringslaget 6 og rundt 5-30 nnn for det faste smørende belegget, med den totale tykkelse av de to lagene som er rundt 10-45 nnn. Figur 6 illustrerer en utførelse som er den samme som den som vist i fig. 5 med unntak av at det faste smørende belegg er et grafitt-inneholdende fast smør-ende belegg 8a2.

Når et fast smørende belegg er dannet på toppen av et første pletteringslag 6 til en Sn-Bi eller Sn-Bi-Cu legering som vist i fig. 5 og fig. 6, kan det være foretrukket å danne et ikke-illustrert tynt Cu-pletteringslag med en tykkelse på 1-3 nnn som et nedre andre pletteringslag. Når et slikt tynt Cu-pletteringslag er dannet under det første pletteringslaget 6, på grunn av varmen ved tidspunktet for baking av det faste smørende 8a1 eller 8a2 (som generelt er utført ved 150-250 °C), er et lag av Sn-Bi-Cu inter-metallisk sammensetning formet med en svak konsentra-sjonsgradient mellom det første pletteringslag 6 og basismetallet 5, hvorved klebe-styrken til det første pletteringslaget 6 er øket.

Det er mulig å danne en eller flere av de første og andre pletteringslagene og slagpletteringslaget ved autokatalytisk plettering eller dampfaseplettering istedenfor elektroplettering. Elektroplettering er imidlertid foretrukket på grunn av dens effektivitet og økonomi.

En gjengeskjøt for stålrør i henhold til den foreliggende oppfinnelse er fortrinnsvis benyttet for oppbygging av OCTG uten anvendelse av gjengefett eller etter påføring av et grønt (miljøvennlig) gjengefett. Spesielt fremviser en gjenge-skjøt med et fast smørende belegg 8a, 8a1 eller 8a2 formet på et første pletteringslag 6 av en Sn-Bi eller Sn-Bi-Cu legering som vist i fig. 4 til fig. 6 meget høye smørende egenskaper på grunn av evnen til det faste smørende pulver i det smør-ende belegg til å ned neddykke sine trykk i det første pletteringslaget som er relativt mykt, og det sørger for god gnagemotstand selv om det benyttes for oppbygging av OCTG uten påføring av gjengefett. Når en viskøs væske eller halvfast smørende belegg er dannet på toppen av det faste smørende belegg er gnagemotstanden ytterligere øket. Likeledes, når kun en viskøs væske eller halvfast smørende belegg er formet på toppen av det første pletteringslaget, hvis det inneholder smørende faststoff (f.eks. et alkalisk jordmetallkarbonat som er holdt i et basismetallsalt av en organisk syre), kan den ovenfor beskrevne forbedring gi smøre- og gnage-motstand på grunn av egenskapen til de faste partikler som neddykkes i det første pletteringslaget, oppnås.

I tilfellet av en gjengeskjøt i henhold til den foreliggende oppfinnelse som vist i fig. 1 eller fig. 2 hvor intet smørende belegg er dannet slik at det første pletteringslaget av en Sn-Bi eller Sn-Bi-Cu legering er eksponert, er det generelt foretrukket å benytte gjengeskjøten for oppbygging av OCTG etter påføring av grønt gjengefett.

Gjengefett er generelt en halvfast eller fast sammensetning som inneholder en eller flere fortykkere og valgfritt andre faste partikler spredd i smørende olje. Nyttige fortykkere innbefatter metallsåper, Ca-komplekser, ureaderivater, metallsalter og bentonittderivater. En type av gjengefett som er vesentlig fri for tung-metallpulver og har god bio-nedbrytningsevne er referert til som grønt gjengefett (engelsk green dope). Selv om det ikke er noen spesifikk definisjon av grønt gjengefett, bør grønt gjengefett (som en grov standard) ha en stor BOD-verdi på minst 60%. Grønt gjengefett kan sjeldnes med hensyn til bio-nedbrytbare evner fra et halvfast smørende belegg som kan være dannet på toppen av det første pletteringslaget i henhold til oppfinnelsen. Konsistensen av et gjengefett er målt ved penetrasjonen definert i JIS K2220 5.3 på den samme måte som den for fett. Et viskøst væskesmørende belegg har en mye lavere konsistens (fasthet), som kan måles ved hjelp av et standard viskometer slik som et Brookfield-viskometer. Dets viskositet er generelt på det meste 10,000 cSt ved 40 °C.

Eksempler

De følgende eksempler er antatt å vise virkningen av den foreliggende oppfinnelse, men ikke antatt å begrense den foreliggende oppfinnelse på noen måte. I eksemplene vil kontaktoverflaten innbefattende det gjengede partiet og det ikke-gjengede metall-kontaktpartiet til en tapp, referert til som "tappoverflaten", og kontaktoverflaten innbefattende det gjengede partiet og det ikke-gjengede metall-kontaktpartiet til en hylse vil refereres til som "hylseoverflaten".

Gjengeskjøter for stålrør som ble preparert i eksemplene utgjordes av en tapp formet på hver ende av et sømløst stålrør for testing hvilken målte en ytre diameter på 244,5 mm, en veggtykkelse på 13,84 mm, og en lengde på 1200 mm, og en hylse formet på det indre av en kobling. Hver tapp hadde en hann-gjengeparti og et ikke-gjenget metall-kontaktparti formet på sin ytre periferiske overflate, og hver hylse hadde et hunn-gjengeparti og et ikke-gjenget metall-kontaktparti formet på sin indre periferiske overflate. Stålrøret og koblingen ble laget av 13 Cr stål, som er et høylegeringsstål inneholdende 13% Cr, 0,1% Ni og 0,04% Mo.

Som vist i tabell 1 og tabell 2, ved minst et lag av plettering og valgfritt minst et smørende belegg på toppen av pletteringen dannet på hylseoverflaten til hver kobling. Tabell 1 illustrerer arbeidseksempler i henhold til den foreliggende oppfinnelse hvor intet smørende belegg ble formet i eksempler 1-8 og en eller to smørende belegg ble formet i eksempler 9-13. Tabell 2 illustrerer sammenligningseksempler hvor det øverste pletteringslaget ikke var et Sn-Bi eller Sn-Bi-Cu legeringsplettingslag.

Sn-Bi legeringspletteringen og Sn-Bi-Cu legeringspletteringen vist i tabell 1 ble formet ved elektroplettering ved å benytte den ovenfor beskrevne syreplette-ringsoppløsning (ved å benytte de respektive metallkilder i form av et organisk syresalt). Legeringssammensetningen til disse legeringspletteringer var omtrent 3% Bi for Sn-Bi legeringspletteringen og omkring 3% Bi og omtrent 7,5% Cu for Sn-Bi-Cu legeringspletteringen. Sn-Cu legeringspletteringen benyttet i noen av sammenligningseksemplene ble formet ved elektroplettering ved å benytte en alkaliepletteringsoppløsning. Cu-innholdet til Sn-Cu legeringspletteringen var omkring 50%.

Når et andre pletteringslag ble formet før det første laget, ble det formet ved elektroplettering. Elektropletteringsbadet som ble benyttet var et sulfonat-bad for Sn-plettering, et nikkelklorid-bad for Ni-plettering og et kobbercyanid-bad for Cu-plettering.

Selv om ikke vist i tabeller 1 og 2, var hver hylseoverflate som var avgriset var tidligere utsatt for Ni-slagplettering med en tykkelse på 0,5 nm ved å benytte et nikkelklorid-bad for slagpletteringen før det nederste pletteringslaget indikert i tabellene ble formet, i lys av basismetallet som var høylegeringsstål. Imidlertid i eksempler 4 og 13 og sammenligningseksempler 1-3 og 5-7 i hvilke det nederste pletteringslaget var et Ni-pletteringslag med tykkelse på 1 nm, ble ikke Ni-slagplettering utført.

De smørende belegg benyttet i eksemplene var fast smørende belegg og et viskøst væskesmørende belegg. Det faste smørende belegg inneholdt et smør-ende pulver (grafitt eller molybden disulfid) i et epoksyharpiks og ble formet ved påføring av en beleggsammensetning etterfulgt av baking ved en temperatur på omkring 200 °C. Innholdet av det smørende pulver i de faste smørende belegg var 30% i tilfellet av grafitt og 40% i tilfellet av molybden disulfid (M0S2).

Det viskøse væskesmørende belegg inneholdt voks og et basisk kalium-sulfonat som smørende komponenter i en mineralolje som en basisolje.

Gjengeskjøtene med hylseoverflater behandlet på måten som vist i tabeller 1 og 2 ble utsatt for den følgende gnagetest.

(Gnagetest)

En tapp på enden av et stålrør ble innført i hylsen til en kobling. Tappoverflaten hadde tidligere blitt blåst med glassperler. I noen eksempler hadde et kommersielt tilgjengelig grønt gjengefett tidligere blitt påført hyIseoverflaten. For å sti-mulere oppbygging og fraskruing av OCTG, ble de gjengede partier av tappen og hylsen koblet og strammet med et moment på 49351,8 Nm (36400 fot/pund) ved romtemperatur inntil de ikke-gjengede metall-kontaktpartier til tappen og hylsen kontaktet hverandre for oppbygging, og de ble frakoblet for å frakoble stålrøret fra koblingen for fraskruing. Så ble hylseoverflaten visuelt observert for å bestemme om gnaging hadde oppstått eller ikke.

Denne prosedyre for oppbygging og fraskruing ble utført opptil ti ganger, og gnagemotstand ble evaluert ved hver syklus for oppbygging og fraskruing inntil tilstedeværelsen av gnaging (ikke-reparerbar alvorlig skjæring). Når svak reparerbar skjæring ble observert, ble testen videreført etter reparasjon av gjengeskjøten. Resultatene er vist i tabeller 1 og 2.

(Eksempel 1)

Hylseoverflaten hadde et Sn-Bi legeringspletteringslag med en tykkelse på 15 nm. I gnagetesten som ble utført etter at grønt gjengefett ble påført hylseoverflaten, kunne oppbygging og fraskruing utføres åtte ganger uten inntreffelse av gnaging. Når den samme hylseoverflaten ble utsatt for gnagetesten uten på-føring av grønt gjengefett, kunne oppbygging og fraskruing utføres seks ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Eksempel 2)

Hylseoverflaten hadde et nedre Sn-pletteringslag med en tykkelse på 5 nm og et øvre Sn-Bi legeringspletteringslag med en tykkelse på 12 nnn. I gnagetesten som ble utført etter at grønt gjengefett ble påført hylseoverflaten, kunne oppbygging og fraskruing utføres ti ganger uten inntreffelse av gnaging. Når den sammen hylseoverflaten ble utsatt for gnagetesten uten påføring av grønt gjengefett kunne oppbygging og fraskruing utføres åtte ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Eksempel 3)

Hylseoverflaten hadde et nedre Cu-pletteringslag med en tykkelse på 3 nnn og et øvre Sn-Bi legeringspletteringslag med en tykkelse på 14 nnn. I gnagetesten som ble utført etter at grønt gjengefett var påført hylseoverflaten, kunne oppbygging og fraskruing utføres ti ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Eksempel 4)

Hylseoverflaten hadde et nedre Ni-pletteringslag med en tykkelse på 1 nnn og et øvre Sn-Bi legeringspletteringslag med en tykkelse på 25 nnn. I gnagetesten som ble utført etter at grønt gjengefett ble påført hylseoverflaten, kunne oppbygging og fraskruing utføres ti ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Eksempel 5)

Hylseoverflaten hadde et Sn-Bi-Cu legeringspletteringslag med en tykkelse på 12 nm. I gnagetesten som ble utført etter at grønt gjengefett ble påført hylseoverflaten, kunne oppbygging og fraskruing utføres åtte ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Eksempel 6)

Hylseoverflaten hadde et nedre Sn-pletteringslag med en tykkelse på 10 nm og et øvre Sn-Bi-Cu legeringspletteringslag med en tykkelse på 10 nnn. I gnagetesten som ble utført etter at grønt gjengefett var påført hylseoverflaten, kunne oppbygging og fraskruing utføres ti ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Eksempel 7)

Hylseoverflaten hadde et nedre Cu-pletteringslag med en tykkelse på 5 nnn og et øvre Sn-Bi-Cu legeringspletteringslag med en tykkelse på 15 nnn. I gnagetesten som ble utført etter at grønt gjengefett var påført hylseoverflaten, kunne oppbygging og fraskruing utføres ti ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Eksempel 8)

Hylseoverflaten hadde et nedre Ni-pletteringslag med en tykkelse på 5 nnn og et øvre Sn-Bi-Cu legeringspletteringslag med en tykkelse på 15 nnn. I gnagetesten som ble utført etter at grønt gjengefett var påført hylseoverflaten, kunne oppbygging og fraskruing utføres ti ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Eksempel 9)

Hylseoverflaten hadde et Sn-Bi legeringspletteringslag med en tykkelse på 5 nnn og et grafitt-inneholdende fast smørende belegg med en tykkelse på 30 nnn formet på pletteringslaget. I gnagetesten som ble utført uten anvendelse av grønt gjengefett, kunne oppbygging og fraskruing utføres åtte ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Eksempel 10)

Hylseoverflaten hadde et nedre Sn-pletteringslag med en tykkelse på 3 nm og et øvre Sn-Bi legeringspletteringslag med en tykkelse på 11 nm, og et grafitt-inneholdende fast smørende belegg med en tykkelse på 30 nnn formet på toppen av pletteringslagene. I gnagetesten som ble utført uten anvendelse av grønt gjengefett, kunne oppbygging og fraskruing utføres åtte ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Eksempel 11)

Hylseoverflaten hadde et Sn-Bi legeringspletteringslag med en tykkelse på 10 nnn, og et nedre grafitt-inneholdende fast smørende belegg med en tykkelse på 10 nnn og et øvre viskøst flytende smørende belegg med en tykkelse på 200 nnn formet på pletteringslaget. I gnagetesten som ble utført uten anvendelse av grønt gjengefett, kunne oppbygging og fraskruing utføres ti ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Eksempel 12)

Hylseoverflaten hadde et nedre Sn-pletteringslag med en tykkelse på 5 nnn, og et øvre Sn-Bi legeringspletteringslag med en tykkelse på 10 nnn, og et nedre grafitt-inneholdende fast smørende belegg med en tykkelse på 10 nnn og et øvre viskøst flytende smørende belegg med en tykkelse på 200 nnn formet på pletteringslagene. I gnagetesten som ble utført uten anvendelse av grønt gjengefett, kunne oppbygging og fraskruing utføres ti ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Eksempel 13)

Hylseoverflaten hadde et nederste Ni-pletteringslag med en tykkelse på

1 nnn, et mellomliggende Cu-pletteringslag med en tykkelse på 5 nnn, og et øvre Sn-Bi legeringspletteringslag med en tykkelse på 10 nm, og et nedre grafitt-inneholdende fast smørende belegg med en tykkelse på 10 nm og et øvre viskøst flytende smørende belegg med en tykkelse på 200 nm formet på pletteringslagene. I gnagetesten som ble utført uten anvendelse av grønt gjengefett, kunne oppbygging og fraskruing utføres ti ganger uten inntreffelse av gnaging.

(Sammenlignende eksempel 1)

Hylseoverflaten hadde et lavere Ni-pletteringslag med en tykkelse på 1 nm og et øvre Cu-pletteringslag med en tykkelse på 10 nm. I gnagetesten som ble utført etter at grønt gjengefett var påført hylseoverflaten, oppsto gnaging på den fjerde syklus for oppbygging og fraskruing. Når den samme hylseoverflaten ble utsatt for gnagetesten uten påføring av grønt gjengefett oppsto gnaging på den første syklus.

(Sammenlignende eksempel 2)

Hylseoverflaten hadde et nedre Ni-pletteringslag med en tykkelse på 1 nm og et øvre Cu-pletteringslag med en tykkelse på 10 nm, og et grafitt-inneholdende fast smørende belegg med en tykkelse på 25 nm formet på toppen av pletteringslagene. I gnagetesten som ble utført etter at grønt gjengefett var påført hylseoverflaten, oppsto gnaging på den fjerde syklus for oppbygging og fraskruing. Når den samme hylseoverflaten ble utsatt for gnagetesten uten påføring av grønt gjengefett oppsto gnaging på den første syklus.

(Sammenlignende eksempel 3)

Hylseoverflaten hadde et nedre Ni-pletteringslag med en tykkelse på 1 nm og et øvre Cu-pletteringslag med en tykkelse på 10 nm, og et MoS2-inneholdende fast smørende belegg med en tykkelse på 25 nm formet på toppen av pletteringslagene. I gnagetesten som ble utført etter at grønt gjengefett var påført hylseoverflaten, oppsto gnaging på den fjerde syklus av oppbygging og fraskruing.

(Sammenlignende eksempel 4)

Hylseoverflaten hadde et Sn-Cu legeringspletteringslag med en tykkelse på 10 nm. I gnagetesten som ble utført etter at grønt gjengefett var påført hylseoverflaten, oppsto gnaging på den sjette syklus av oppbygging og fraskruing.

(Sammenlignende eksempel 5)

Hylseoverflaten hadde et nedre Ni-pletteringslag med en tykkelse på 1 nm og et øvre Cu-pletteringslag med en tykkelse på 8 nm. I gnagetesten som ble ut-ført uten påføring av grønt gjengefett, oppsto gnaging på den andre syklus av oppbygging og fraskruing.

(Sammenlignende eksempel 6)

Hylseoverflaten hadde et nedre Ni-pletteringslag med en tykkelse på 1 nnn og et øvre Cu-pletteringslag med en tykkelse på 8 nm, og et grafitt-inneholdende fast smørende belegg med en tykkelse på 25 nm formet på toppen av pletteringslagene. I gnagetesten som ble utført uten påføring av grønt gjengefett, oppsto gnaging på den andre syklus for oppbygging og fraskruing.

(Sammenlignende eksempel 7)

Hylseoverflaten hadde et nedre Ni-pletteringslag med en tykkelse på 1 nm og et øvre Cu-pletteringslag med en tykkelse på 9 nm, og et MoS2-inneholdende fast smørende belegg med en tykkelse på 25 nm formet på toppen av pletteringslagene. I gnagetesten som ble utført uten påføring av grønt gjengefett, oppsto gnaging på den andre syklus for oppbygging og fraskruing.

(Sammenlignende eksempel 8)

Hylseoverflaten hadde et Sn-Cu legeringspletteringslag med en tykkelse på 12 nm og et grafitt-inneholdende fast smørende belegg med en tykkelse på 25 nm formet på toppen av pletteringslaget. I gnagetesten som ble utført uten påføring av grønt gjengefett, oppsto gnaging på den tredje syklus for oppbygging og fraskruing.

Fra resultatene for de ovenfor beskrevne eksempler og sammenlignende eksempler, kan det ses at en gjengeskjøt for stålrør i henhold til den foreliggende oppfinnelse var klart mer effektiv for å undertrykke gnaging enn hva de sammenlignende testene var.

(Forskjell i affinitet)

Forskjellen i affinitet (fuktningsgrad) mellom et Cu-pletteringsbelegg og et Sn-Bi legeringspletteringsbelegg ble undersøkt. Figurer 7 og 8 er fotografier som viser tilstanden for spredning av en væske (vann) når en dråpe av væsken ble plassert på overflaten av et Cu-pletteringsbelegg (fig. 7) og et Sn-Bi legeringspletteringsbelegg (fig. 8) formet i eksemplene. Mengden av spredning indikerer fuktningsgraden av overflatene, dvs. deres affinitet for væsken. Væsken sprer seg mer på Sn-Bi legeringspletteringsbelegget enn på Cu-pletteringsbelegget, som indikerer at Sn-Bi legeringspletteringen hadde en større affinitet for væsken.

Forskjellen i affinitet ble i virkeligheten reflektert i gnagetest-resultatene. Eksempler 9-12, som hadde et grafitt-inneholdende fast smørende belegg formet på toppen av et Sn-Bi legeringspletteringsbelegg, hadde meget overlegen gnage-motstand i forhold til sammenlignende eksempler 2 og 6, som hadde det samme faste smørende belegg formet på toppen av et Cu-pletteringsbelegg. En årsak til denne forskjellen i gnagemotstand antas å være at affiniteten og derfor klebingen av det faste smørende belegg til pletteringslaget var høyere for Sn-Bi legeringspletteringsbelegget enn for Cu-pletteringsbelegget.

Claims

1. Gjengeskjøt for stålrør omfattende en tapp og en hylse som hver har kontaktoverflate innbefattende et gjenget parti og et ikke-gjenget metall-kontaktparti, karakterisert vedat den har et første pletteringslag (6) dannet fra Sn-Bi-Cu legeringsplettering på minst en del av kontaktoverflaten av minst en av tappen og hylsen.

2. Gjengeskjøt for stålrør ifølge krav 1, karakterisert vedat den har et andre pletteringslag (7) valgt fra Sn-plettering, Cu-plettering og Ni-plettering under det første pletteringslag (6).

3. Gjengeskjøt for stålrør ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat den har minst ett lag med et smørende belegg (8) på overflaten av det første pletteringslag (6).

4. Gjengeskjøt for stålrør ifølge krav 3, karakterisert vedat det smørende belegg (8) omfatter et enkelt lag med et smørende belegg valgt fra et viskøst flytende smørende belegg, et halvfast smørende belegg (8b), og et fast smørende belegg (8a).

5. Gjengeskjøt for stålrør ifølge krav 3, karakterisert vedat det smørende belegg (8) omfatter et nedre lag av et fast smørende belegg (8a) og et øvre lag av et viskøst flytende smørende belegg eller halvfast smørende belegg (8b).

6. Gjengeskjøt for stålrør ifølge krav 4 eller 5, karakterisert vedat det faste smørende belegg (8a) inneholder et fast smørende pulver.

7. Tapp til en gjengeskjøt for stålrør med kontaktoverflate innbefattende et gjenget parti og et ikke-gjenget metall-kontaktparti, karakterisert vedat den har et første pletteringslag (6) dannet fra Sn-Bi-Cu legeringsplettering på minst en del av kontaktoverflaten.

8. Hylse til en gjengeskjøt for stålrør med kontaktoverflate innbefattende et gjenget parti og et ikke-gjenget metall-kontaktparti, karakterisert vedat det har et første pletteringslag (6) dannet fra Sn-Bi-Cu legeringsplettering på minst en del av kontaktoverflaten.