Obrabotka Metallov 2013 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (58) 2013 26 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение По существующей статистике в 50–70 % случаев причиной отказа колонн насосно- компрессорных труб (НКТ) в условиях нефте- добычи в различных географических условиях является разрушение резьбового соединения «труба-муфта» и одним из перспективных на- правлений его предотвращения является при- менение защитных покрытий на муфтах [1, 2]. Основными требованиями, предъявляемыми к покрытию на резьбе, обладающему свойствами твердой смазки, являются высокие износостой- кость и адгезия. Кроме того, покрытие должно быть сплошным и равномерным. Правильно подобранные материалы покрытий и способы их нанесения позволяют эффективно защитить металл от разрушения и повысить надежность резьбового соединения, что существенно снижа- ет аварийность при работе колонн НКТ. Решение УДК 669.58.017 ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЦИНКОВЫХ ПОКРЫТИЙ НА МУФТАХ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ И.А. ЧИЖОВ, аспирант В.В. БЕРЕЗОВСКАЯ, доктор техн. наук, профессор ( УРФУ, г. Екатеринбург ) А.В. МАКАРОВ, доктор техн. наук, ст. науч. сотр. ( ИМАШ УрО РАН, г. Екатеринбург ) Ю.В. ХУДОРОЖКОВА, канд. техн. наук, доцент ( УРФУ, г. Екатеринбург ) Статья поступила 23 января 2013 года Чижов И.А. – 623109, Свердловская обл., г. Первоуральск, ул. Комсомольская 23А-35, e-mail: chizh@pervouralsk.ru Применение защитных покрытий является одним из перспективных направлений увеличения продолжи- тельности срока службы резьбового соединения «труба-муфта» колонн насосно-компрессорных труб при до- быче нефти. Изучены эксплуатационные свойства гальванических, термодиффузионных и горячих цинковых покрытий на трубных сталях 45, 30Г2, 37Г2Ф и 37Г2С разной группы прочности. Определены следующие свойства: толщина, равномерность, микротвердость и износостойкость покрытий. Показано, что цинковые покрытия разной технологии нанесения имеют существенные различия по исследуемым параметрам, однако значения этих показателей в рамках одной технологии практически не зависят от металла основы. Термодиф- фузионное покрытие имеет значительно более высокую твердость по сравнению с горячим и гальваническим, что обусловлено присутствием в нем промежуточной фазы δ 1 , а также – наибольшую износостойкость. Ключевые слова: муфты НКТ, цинкование, адгезия, микротвердость, износостойкость. указанных вопросов является актуальной про- блемой. Целью работы было сравнение свойств цин- ковых покрытий, полученных разными метода- ми для оценки их эксплуатационной надежно- сти. Наряду с обычно определяемыми толщиной, равномерностью и адгезией, была проведена сравнительная оценка таких показателей каче- ства цинковых покрытий, как микротвердость и износостойкость, которую определяли разными способами. Материалы и методы исследования В работе проведены исследования покрытий на трубных сталях 45, 30Г2, 37Г2Ф и 37Г2С раз- ных групп прочности. Химический состав ста- лей и режимы их термической обработки приве- дены соответственно в табл. 1 и 2.