專利名稱：具有潤滑皮膜的管螺紋接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在鋼管、特別是油井管(OCTG)的連接中使用的管螺紋接頭、和用于賦 予其潤滑性的該管螺紋接頭的表面處理方法。本發(fā)明的管螺紋接頭在油井管的接合時，不 需在螺紋接頭上涂布一直以來涂布的復合脂之類的潤滑脂，就可以切實地發(fā)揮優(yōu)異的抗咬 性。因此，本發(fā)明的管螺紋接頭可以避免復合脂造成的對地球環(huán)境和人體的不良影響。此 外，該接頭即使是在高扭矩下接合時，也不易屈服，可以容易地實現(xiàn)穩(wěn)定的金屬-金屬間密 封。
背景技術(shù)：
在油井、氣井的挖掘中使用的管件、套管等油井管一般要使用管螺紋接頭進行連 接。油井的深度過去一般是2000 3000m，但近年來的海洋油田等的深油井有時還達到 8000 15000m。對于大多海洋油田而言，油井挖掘用浮動設(shè)施進行，由于設(shè)施整體搖動，所 以整個挖掘操作在不穩(wěn)定狀態(tài)下進行。油井管用的管螺紋接頭，在使用環(huán)境下受到油井管和接頭自身的重量所產(chǎn)生的所 謂軸向拉伸力負荷(7英寸鋼管有時會達到500噸)、彎曲力、內(nèi)外表面壓力等的復合壓力 (有時會達到1000個氣壓)、以及地熱(200°C以上、根據(jù)位置不同有時會達到300°C )的作 用，所以要求在這樣的嚴酷環(huán)境下不受損地保持氣密性。油井管的接合所使用的典型的管螺紋接頭由在第1管狀部件(典型的是油井管) 的兩端形成的具有外螺紋的接頭要素即外螺紋端、和在第2管狀部件(典型的是被稱作“接 箍”的接頭部件)的兩端形成的具有內(nèi)螺紋的接頭要素即內(nèi)螺紋端構(gòu)成。為了在嚴酷的環(huán)境下也能發(fā)揮高氣密性而開發(fā)的被稱作“特殊螺紋接頭(premium joint)，，的管螺紋接頭，如圖1所示，在外螺紋端的外螺紋的端頭側(cè)的端面附近的外周部、 和內(nèi)螺紋端的內(nèi)螺紋的基部的內(nèi)周面上具有密封面，外螺紋端端頭的端面和內(nèi)螺紋端對應 的最深面分別成為扭矩臺肩面。將包含該密封面和扭矩臺肩面的外螺紋端和內(nèi)螺紋端的 部分稱作“無螺紋金屬接觸部”。此外，外螺紋端的該部分也被稱作“扭矩臺肩部”或“螺唇 部”。特殊螺紋接頭以下述方式設(shè)計將油井管的一端(外螺紋端)插入到接箍(內(nèi)螺 紋端)中，在外螺紋端和內(nèi)螺紋端的扭矩臺肩面彼此接觸后，擰緊外螺紋和內(nèi)螺紋直至抵 觸，此時外螺紋端和內(nèi)螺紋端的密封面以適當?shù)牡钟|量接觸，通過金屬-金屬接觸形成密 封。通過該密封面上的金屬密封來確保螺紋接頭的氣密性。在使管件、套管下降進入到油井中的操作中，有時會因各種障礙(例如，同時下降 的挖掘機材的故障)需要使一度接合的螺紋接頭松開，將這些接頭暫時從油井中拉出后， 再次擰緊接頭后將其下降。API (美國石油協(xié)會)要求具有下述水平的抗咬性(galling resistance)即使在管件接頭上進行10次、在套管接頭上進行3次擰緊(make up)和松開 (break out)，也不發(fā)生稱作“磨傷卡死(galling) ”的咬死現(xiàn)象，并保持氣密性。在擰緊螺紋接頭時，為了謀求提高抗咬性和氣密性而在螺紋接頭的接觸表面(螺紋部和無螺紋金屬接觸部)上涂布被稱作“復合脂”的含有重金屬粉的粘稠液態(tài)的潤滑劑 (潤滑脂)。在API規(guī)格BUL 5A2中規(guī)定了這種復合脂。從保持氣密性的觀點考慮，復合脂 還要求具有賦予涂布的接觸表面防銹性的功能。為了提高復合脂的保持性、改善滑動性，迄今為止已經(jīng)提出了對螺紋接頭的接觸 表面進行氮化處理、包含鋅系鍍、分散鍍的各種鍍敷、磷酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理等多種1層或2 層以上的表面處理。但使用復合脂時，如后面所述，存在會對環(huán)境、人體造成不良影響的問 題。復合脂含有大量鋅、鉛、銅等的重金屬粉。在螺紋接頭的接合時，涂布的油脂可能 會被洗出，或溢出至外表面，特別是鉛等的有害重金屬可能會對環(huán)境、特別是海洋生物有不 良影響。此外，復合脂的涂布操作也可能使操作環(huán)境惡化，對人體有害。近年來，涉及防止東北大西洋的海洋污染的OSPAR公約(The Oslo-Paris Convention,奧斯陸-巴黎公約)已在1998年生效，以此為契機，對全球規(guī)模的環(huán)境的規(guī)制 愈加嚴格，在部分地域復合脂已被限制使用。因此在氣井、油井的挖掘操作中，為了避免對 環(huán)境、人體的不良影響，需要在不使用復合脂的情況下發(fā)揮優(yōu)異的抗咬性的螺紋接頭。此 外，OSPAR公約不僅限制重金屬的使用，而且還要求有機類材料無毒性或基本沒有毒性，且 具有較高的生物降解性。關(guān)于不涂布復合脂就可在油井管的接合中使用的螺紋接頭，申請人等已在日本特 開2002-173692號公報(專利文獻1)中提出了形成粘稠液體或半固體的潤滑皮膜的管螺 紋接頭，還在日本特開2004-53013號公報(專利文獻2)中提出了可抑制粘稠液體或半固 體的潤滑皮膜的缺點即螺紋接頭表面發(fā)粘，灰塵、沙子、污垢等異物附著少的管螺紋接頭。如上所述，具有外螺紋端和內(nèi)螺紋端分別帶密封面和扭矩臺肩面的無螺紋金屬接 觸部的特殊螺紋接頭，接合時外螺紋端和內(nèi)螺紋端的密封面通過形成金屬_金屬間密封來 確保氣密性。這種螺紋接頭的接合時的扭矩圖(縱軸扭矩，橫軸旋轉(zhuǎn))如圖2所示。如圖所 示，當將外螺紋端插入到內(nèi)螺紋端中，并旋轉(zhuǎn)外螺紋端(或內(nèi)螺紋端)時，旋轉(zhuǎn)的同時，最初 主要是外螺紋端和內(nèi)螺紋端的螺紋部接觸，扭矩緩緩升高。隨著旋轉(zhuǎn)進行，外螺紋端和內(nèi)螺 紋端的密封面彼此接觸時，則由摩擦阻力來增大扭矩的提高率。繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，外螺紋端端頭 的臺肩面和內(nèi)螺紋端的臺肩面接觸，開始抵觸(將該抵觸開始時的扭矩稱作臺肩扭矩Ts)， 由此還使密封面受到抵觸，扭矩急劇升高。在該狀態(tài)下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)達到規(guī)定的擰緊扭矩時，則 接合完成。圖2中的最佳扭矩是指為了實現(xiàn)確保氣密性所需的抵觸量而在結(jié)束擰緊時的最 佳扭矩，接頭的內(nèi)徑尺寸、接頭的形式分別預先確定了最佳值。但深度大于10000m的超高深度的井所使用的特殊螺紋接頭，由于螺紋接頭受到 的壓縮應力、彎曲應力非常高，所以有時用比通常高的擰緊扭矩(例如，最佳擰緊扭矩的 120 130%的扭矩)接合，以使接合不會松緩。這種情況下，以往的具有潤滑皮膜的管螺 紋接頭中擰緊扭矩有時會超過外螺紋端和內(nèi)螺紋端的無螺紋金屬接觸部屈服并開始塑性 變形的扭矩(此時的屈服扭矩稱作Ty)。結(jié)果外螺紋端和內(nèi)螺紋端兩者由于無螺紋金屬接 觸部的屈服而塑性變形，從而導致不可恢復地破損。即使未破損，螺紋接頭的氣密性也顯著 降低。這種現(xiàn)象在涂布復合脂的情況中是幾乎看不到的。

發(fā)明內(nèi)容
對于以高扭矩接合的螺紋接頭，Ty_Ts( = ΔΤ 臺肩阻上的扭矩)大的有利。但專 利文獻1和2所記載的以往的具有粘稠液體或半固體的潤滑皮膜的管螺紋接頭，與涂布復 合脂的情況相比，Ty變低，結(jié)果△ T變小，可知存在在較低擰緊扭矩下無螺紋金屬接觸部就 會屈服，不能以高擰緊扭矩接合的問題。即使為了增加或減小摩擦系數(shù)而僅改變潤滑皮膜的組成，也可知Ts和Ty —般呈 現(xiàn)出同樣的變化趨勢。例如，在潤滑皮膜的摩擦系數(shù)變高時，Ty變高，Ts也變高(稱作“高 臺肩”)。其結(jié)果最差，即使達到了規(guī)定的擰緊扭矩，也接觸不到臺肩面，甚至無法完成擰緊 (稱作“無臺肩”)。本發(fā)明的課題是提供一種管螺紋接頭，其具有不含給地球環(huán)境帶來負荷的鉛等有 害重金屬，可以賦予抗咬性、氣密性、防銹性，并可確保高ΔΤ的潤滑皮膜，在以高擰緊扭矩 接合時無螺紋金屬接觸部也不易屈服，還提供該管螺紋接頭中使用的潤滑皮膜形成用組合 物。本發(fā)明所涉及的潤滑皮膜形成用組合物，由對地球環(huán)境無負荷、或幾乎無負荷的 物質(zhì)構(gòu)成，與以往的潤滑皮膜相比，Ts相同，或者甚至更低，另一方面由于Ty顯著變高，所 以可以在管螺紋接頭的接觸表面上形成ΔΤ大的潤滑皮膜。該潤滑皮膜防銹性良好。本發(fā)明基于下述見解而完成。(1)我們認為在使用復合脂時即使在高擰緊扭矩下無扭矩螺紋金屬接觸部也不屈 服的原因如下在接觸面壓變高時，復合脂中含有的鉛、銅等的軟質(zhì)重金屬粉在摩擦面上受 到擠壓，部分彼此凝聚在一起，由此產(chǎn)生較大的摩擦阻力。即，雖然重金屬粉在扭矩低時并 不會有助提高摩擦阻力，但在不斷擰緊、扭矩變高時，會有助于提高摩擦阻力，可顯著提高 擰緊扭矩。因此，Ty也比Ts優(yōu)先提高，Δ T增大。(2)作為賦予潤滑皮膜這樣的摩擦阻力的面壓依賴性、并且無毒性、具有良好的生 物降解性或生物積累性、對地球環(huán)境幾乎沒有負荷的材料，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)松香和氟化鈣是 有效的。含有松香或氟化鈣的潤滑皮膜與復合脂同樣，可以賦予管螺紋接頭即使在高擰緊 扭矩下無螺紋金屬接觸部也不易屈服的潤滑性。(3)具有除了配合松香和/或氟化鈣以外，還配合了特定的潤滑性賦予成分的潤 滑皮膜的螺紋接頭，即使摩擦阻力變高，也不易發(fā)生咬死現(xiàn)象。另一方面，本發(fā)明是用于在管螺紋接頭上形成潤滑皮膜的組合物，其含有松香和 氟化鈣中的一者或兩者、金屬皂、蠟、以及堿性芳香族有機酸金屬鹽。組合物中的各成分的量，以基于組合物中的不揮發(fā)性成分的總量的質(zhì)量百分比 計，優(yōu)選松香和氟化鈣中的一者或兩者的總量為0. 5 30%，金屬皂為2 30%，蠟為2 30%、以及堿性芳香族有機酸金屬鹽為10 70%。該潤滑皮膜形成用組合物優(yōu)選還含有選自下述成分中的至少1種成分(1)潤滑性粉末。優(yōu)選為石墨。更優(yōu)選為灰分為0.2 5.5質(zhì)量％、結(jié)晶度為98% 以下的土狀石墨，(2)碳酸鎂，(3)碳水化合物，優(yōu)選為糊精，更優(yōu)選為環(huán)糊精，以及(4)揮發(fā)性有機溶劑。
5
“揮發(fā)性有機溶劑”是指在由本組合物形成潤滑皮膜時，經(jīng)干燥揮發(fā)，實質(zhì)上不殘 留在潤滑皮膜中的成分。當本組合物含有這些成分時，其含量以基于組合物的不揮發(fā)性成分的總量的質(zhì)量 百分比計，優(yōu)選潤滑性粉末為0. 5 20%，碳酸鎂為0. 5 30質(zhì)量％，碳水化合物為0. 5
20質(zhì)量％。本發(fā)明的潤滑皮膜形成用組合物優(yōu)選實質(zhì)上不含有有害重金屬?！坝泻χ亟饘佟笔?指對包括人體在內(nèi)的生物有害的重金屬，在本發(fā)明中包括Pb、Cr、Cd等。本發(fā)明中的“實質(zhì)上”是指允許小于5%的誤差。因此，“實質(zhì)不含有有害重金屬” 表示這種重金屬的含量小于5質(zhì)量％。此外，“揮發(fā)性有機溶劑實質(zhì)上不殘留在潤滑皮膜中” 是指即使有殘留，在皮膜中的量也小于5質(zhì)量％。另一方面，本發(fā)明的管螺紋接頭是由分別具有螺紋部和無螺紋金屬接觸部的接觸 表面的外螺紋端和內(nèi)螺紋端構(gòu)成的管螺紋接頭，其特征在于，外螺紋端和內(nèi)螺紋端中的至 少一個部件的接觸表面具有使用上述組合物而形成的潤滑皮膜。潤滑皮膜的膜厚優(yōu)選為10 500 μ m。具有潤滑皮膜的接觸表面，優(yōu)選在潤滑皮膜的形成前通過選自噴砂處理、酸洗、磷 酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理、草酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理、硼酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理、電鍍、機械鍍及它們中的2 種以上的方法來進行了表面處理。當僅在外螺紋端和內(nèi)螺紋端的一個部件的接觸表面上具有上述潤滑皮膜時，另一 部件的接觸表面可以通過選自噴砂處理、酸洗、磷酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理、草酸鹽化學轉(zhuǎn)化處 理、硼酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理、電鍍、機械鍍及它們中的2種以上的方法來進行了表面處理。本發(fā)明所涉及的管螺紋接頭優(yōu)選在油井管的連接中使用。此外，本發(fā)明還提供了 使用該管螺紋接頭，在不涂布潤滑脂的情況下連接多個油井管的方法。該管螺紋接頭，在外螺紋端和/或內(nèi)螺紋端的接觸表面上形成的潤滑皮膜顯示出 與復合脂同樣大小的ΔΤ，所以即使是在以高扭矩接合時，也可以在不發(fā)生無螺紋金屬接觸 部的屈服和咬死現(xiàn)象的情況下進行接合操作。此外，該管螺紋接頭，即使是在海洋中的不穩(wěn) 定挖掘操作那樣的嚴酷條件下也可以抑制咬死現(xiàn)象。本發(fā)明所涉及的潤滑皮膜形成用組合物，實質(zhì)上不含有鉛等的有害重金屬，所以 對地球環(huán)境的負擔特別小。此外，形成的潤滑皮膜防銹性優(yōu)異，可以抑制管螺紋接頭在保管 中生銹。因此，本發(fā)明所涉及的管螺紋接頭即使反復進行擰緊和松開也可以持續(xù)發(fā)揮潤滑 功能，并確保擰緊后的氣密性。


圖1示意性地示出了特殊螺紋接頭的臺肩部和密封面(無螺紋金屬接觸部)。圖2是特殊螺紋接頭在擰緊時的典型的扭矩圖。圖3示意性地示出了鋼管出庫時的鋼管和接箍的組裝狀態(tài)。圖4示意性地示出了特殊螺紋接頭型的管螺紋接頭的擰緊部。圖5是顯示本發(fā)明所涉及的管螺紋接頭的接觸表面的說明圖，圖5(a)示出了接觸 表面本身被粗面化的例子，圖5(b)是為了使接觸表面粗面化而形成了基底處理皮膜的例 子。
具體實施例方式下面以油井管用的特殊螺紋接頭為例，舉例說明本發(fā)明所涉及的管螺紋接頭和潤 滑皮膜形成用組合物的實施方式。1.管螺紋接頭的結(jié)構(gòu)圖3示意性地示出了出庫時的油井管用鋼管A和作為螺紋接頭部件的接箍B的組 裝狀態(tài)。鋼管A在其兩端形成有外表面具有外螺紋部3a的外螺紋端1，接箍B在其兩側(cè)形 成有內(nèi)表面具有內(nèi)螺紋部3b的內(nèi)螺紋端2。鋼管A的一端預先被接箍B擰緊。雖然未圖示，但在鋼管A的未被擰緊側(cè)的外螺紋端和接箍B的未被擰緊側(cè)的內(nèi)螺 紋端上，為了保護各自的螺紋部，在出庫前安裝有螺紋保護器，這些保護件會在螺紋接頭的 使用前被取下。通常管螺紋接頭由在第1管狀體(圖示例中是鋼管A)的端部形成的具有外螺紋 的外螺紋端、和在第2管狀體(圖示例中是接箍)的端部形成的具有內(nèi)螺紋的內(nèi)螺紋端構(gòu) 成。典型的管螺紋接頭，如圖所示，在鋼管的兩端的外表面形成外螺紋端，在作為另一 部件的接箍的內(nèi)表面形成內(nèi)螺紋端。但也可以反過來，將鋼管的兩端的內(nèi)表面制成內(nèi)螺紋 端，將接箍的外表面制成外螺紋端，這樣的管螺紋接頭在原理上也是可行的。此外，還有不 使用接箍，使鋼管的一端為外螺紋端、另一端是內(nèi)螺紋端的整體連接方式的管螺紋接頭。這 種情況下，第1管狀體是第1鋼管，第2管狀體是第2鋼管。本發(fā)明的管螺紋接頭也可以適 用上述的任一方式。圖4示出了典型的特殊螺紋接頭型的管螺紋接頭的結(jié)構(gòu)。管螺紋接頭由例如在鋼 管的端部的外表面形成的外螺紋端1和例如在接箍的內(nèi)表面形成的內(nèi)螺紋端2構(gòu)成。外螺 紋端1具有外螺紋部3a、比外螺紋部3a靠近鋼管頂端側(cè)的密封面4a、和位于外螺紋端1的 端面并主要承受擰緊完成時鋼管的軸向受到的壓縮力的扭矩臺肩面5a。在外螺紋端的螺 紋部頂端側(cè)即含有密封面4a和臺肩面5a的部分是外螺紋端的無螺紋金屬接觸部(也稱作 “扭矩臺肩部或螺唇部)。與此對應地，內(nèi)螺紋端2具有內(nèi)螺紋部3b、內(nèi)螺紋部3b內(nèi)側(cè)的密 封面4b、面向外螺紋端1的扭矩臺肩面5a的、主要承受擰緊完成時接箍的軸向受到的壓縮 力的扭矩臺肩面5b。同樣地，含有密封面4b和扭矩臺肩面5b的部分是內(nèi)螺紋端的無螺紋 金屬接觸部。外螺紋端1和內(nèi)螺紋端2的各自的螺紋部3a、3b、密封面4a、4b和臺肩部5a、5b是 管螺紋接頭的接觸表面。這些接觸表面要求具有抗咬性、氣密性、防銹性。以往為了具有上 述特性，而涂布以含有重金屬粉末的復合脂為代表的潤滑脂，或在接觸面上形成粘稠液體 或半固體的潤滑皮膜。但如前面所說的那樣，復合脂會對人體、環(huán)境有不良影響，而且由于 后者的潤滑皮膜△ T低，所以在以高扭矩接合時，在擰緊結(jié)束前外螺紋端和/或內(nèi)螺紋端的 無螺紋金屬接觸部(臺肩面和/或密封面的部分)會屈服，存在可能會導致密封性能降低 的問題。根據(jù)本發(fā)明，如圖5(a)、(b)中顯示的無螺紋金屬接觸部那樣，外螺紋端和內(nèi)螺紋 端的至少一個部件的接觸表面被形成在鋼30a、30b的表面上的潤滑皮膜31a覆蓋。該潤滑 皮膜，在管螺紋接頭的接合時，可以發(fā)揮與以往的復合脂同樣優(yōu)異的潤滑性能和氣密性保持效果。因此，本發(fā)明的管螺紋接頭在不使用潤滑脂的情況下，即使反復以高扭矩擰緊和松 開，外螺紋端和內(nèi)螺紋端的無螺紋金屬接觸部也不會屈服，可以防止管螺紋接頭咬死，并且 還可以確保接合后的氣密性。潤滑皮膜31a的基底(即管螺紋接頭的接觸表面)優(yōu)選為粗面。該粗面化可以通 過如下來實現(xiàn)如圖5(a)所示，通過噴砂處理或酸洗直接使鋼30a的表面進行粗面化，或如 圖5(b)所示，在形成潤滑皮膜31前，在鋼30b的表面上形成表面粗糙度大的基底處理皮膜 32。潤滑皮膜31a，可以通過如下來形成將后述的潤滑皮膜形成用組合物用毛刷涂 布、噴涂、浸漬、熔融噴射等適當方法進行涂布，然后根據(jù)情況使溶劑蒸發(fā)干燥。也可以在外螺紋端和內(nèi)螺紋端兩者的接觸表面上形成潤滑皮膜，但如圖3所示， 在出庫時外螺紋端和內(nèi)螺紋端會接合的位置，僅在外螺紋端和內(nèi)螺紋端的一個接觸表面上 形成潤滑皮膜就足夠了。這種情況下，比長鋼管短的接箍的接觸表面，容易進行基底處理、 用于形成潤滑皮膜的涂布操作，所以優(yōu)選在接箍的接觸表面(通常是內(nèi)螺紋端的接觸表 面)形成潤滑皮膜。在不接合的位置，優(yōu)選在外螺紋端和內(nèi)螺紋端兩者的接觸表面上形成 潤滑皮膜，這樣可以在得到潤滑面的同時賦予防銹性。由此可以防止生銹造成的潤滑性、氣 密性的降低。此外，雖然應該在外螺紋端和/或內(nèi)螺紋端的整個接觸表面覆蓋潤滑皮膜，但本 發(fā)明也包括僅在接觸表面的局部(例如僅為密封面)被覆的情況。2.潤滑皮膜(1)概要為了賦予擰緊后的防咬合性和防銹性，本發(fā)明所涉及的管螺紋接頭，在外螺紋端 和內(nèi)螺紋端中的至少一個的接觸表面上具有潤滑皮膜。該潤滑皮膜至少含有松香和氟化鈣 中的一者或兩者、蠟、堿性芳香族有機酸金屬鹽和金屬皂。這些成分均是對環(huán)境負荷小的物 質(zhì)。潤滑皮膜根據(jù)情況可以含有后述的其它成分。該潤滑皮膜優(yōu)選實質(zhì)上不含有重金屬(具體地講，不含潤滑皮膜的5質(zhì)量％以上 的量)，更優(yōu)選完全不含有重金屬。迄今為止使用的復合脂含有大量鉛、鋅之類的軟質(zhì)重金 屬粉末，是為了防止外螺紋端和內(nèi)螺紋端的接觸部的金屬間直接接觸造成的磨傷卡死(附 著)，并且防止密封部、臺肩部之類的無螺紋金屬接觸部屈服。但本發(fā)明即使不含有重金屬， 也可以通過潤滑皮膜的上述構(gòu)成成分，用于防止在高扭矩下磨傷卡死和無螺紋金屬接觸部 屈服而發(fā)揮充分地潤滑性能。以下說明的各成分的含量是潤滑皮膜中的含量，該含量與相對于潤滑皮膜形成用 組合物的不揮成發(fā)分總量的含量實質(zhì)上相同。任一種成分均可以含有2種以上，此時的含
量是總量。此外，下面的說明中含量所涉及的％，在沒有特殊說明的前提下，為“質(zhì)量％ ”。(2) Ty增大成分潤滑皮膜含有松香和氟化鈣中的一者或兩者作為主要Ty增大成分。(2-1)松香松香是松樹屬的樹木分泌出的天然樹脂。通過使?jié)櫥つぶ泻兴上?，可實現(xiàn)賦 予潤滑皮膜下述性質(zhì)在擰緊扭矩低時摩擦阻力低，但在擰緊扭矩變高時，摩擦阻力也變
8高。即通過在潤滑皮膜中含有適量的松香，可以將Ts抑制在較低水平，并且提高Ty，因此， 可以實現(xiàn)ΔΤ大的潤滑皮膜。此外，由于松香是天然物質(zhì)，所以生物降解性高，適合于要求 較高的生物降解性的、近年來的環(huán)境標準。松樹科的植物中大量含有的生松脂的不揮發(fā)性成分即松香是由碳、氫、氧3種元 素構(gòu)成的樹脂，以C2tlH3tlO2所示的樹脂酸(松香酸)為主要成分。代表性的樹脂酸是松香酸 以及d-和1-海松酸，但已知總共有10種以上的異構(gòu)體。松香根據(jù)采集方法的不同，大致可以分為通過對在制造牛皮紙漿時產(chǎn)生的副產(chǎn) 物即粗妥爾油進行精餾得到的妥爾油松香；劃傷松樹的樹干，采集從傷口流出的生松脂，并 純化而得到的脂松香；以及將采伐的松樹的樹樁制成碎屑狀，用溶劑提取得到的木松香。上 述中的任一種均可以使用。此外，市售的松香酯、氫化松香、聚合松香、歧化松香等各種松香 衍生物，也均可以使用。即本發(fā)明使用的“松香”還包括它們的松香衍生物。潤滑皮膜中的松香的含量優(yōu)選在0. 5 30%的范圍內(nèi)，當松香的含量低于0. 5質(zhì) 量時，上述效果不充分。當松香的含量高于30%時，雖然也會兼顧其它成分，但往往潤滑皮 膜的摩擦變得過高，容易出現(xiàn)咬死的傾向，此外，有時皮膜形成組合物呈高粘度化，難以形 成潤滑皮膜。松香的更優(yōu)選含量是5 25%，進而優(yōu)選含量是10 20%。(2-2)氟化鈣氟化鈣(CaF2)是對環(huán)境無害且穩(wěn)定的物質(zhì)，通過在潤滑皮膜中含有氟化鈣，在管 螺紋接頭接合時的扭矩圖中，可以在不提高Ts的情況下僅有效提高Ty，因此ΔΤ增大。即 可以發(fā)揮與上述松香同樣的功能。結(jié)果即使在以高扭矩接合的情況中，也可以在無螺紋金 屬接觸部不屈服的情況下完成接合。出于此目的，可以在潤滑皮膜中含有氟化鈣來代替松 香，或同時含有松香。雖然氟化鈣提高Δ T的機理尚不十分清楚，但推測機理如下氟化鈣比較柔軟，具 有在受到急劇的溫度變化時有規(guī)則地開裂的裂開性。因此，潤滑皮膜中的氟化鈣，在擰緊扭 矩低時不會對摩擦有明顯的影響，但當扭矩變高時，通過皮膜的摩耗，使得氟化鈣被排擠摩 擦面上，并引起開裂，象鉛那樣被擠壓在金屬表面上，如同凝固在金屬表面上，所以可以提 高擰緊臨結(jié)束前的摩擦阻力，防止咬死現(xiàn)象。氟化鈣的天然品和合成品均可以使用。天然氟化鈣作為螢石(fluoride)被生產(chǎn)。 雖然要消耗時間和能源，但還可以通過斯托克巴杰(Stockbarger)法化學合成氟化鈣。優(yōu) 選使用平均粒徑為50 μ m以下，特別是1 30 μ m的氟化鈣。氟化鈣的含量優(yōu)選為0.5 30%。當小于0.5%時，ΔΤ增大的效果小，當高于 30%時，潤滑皮膜的強度降低，有時潤滑性能不充分。更優(yōu)選含量是1 20%，進而優(yōu)選含 量是1 10%。當潤滑皮膜含有松香和氟化鈣兩者時，它們的總量優(yōu)選為0. 5 30%，更優(yōu)選為 5 25%，進而優(yōu)選為10 20%。(3)堿性芳香族有機酸金屬鹽堿性芳香族有機酸金屬鹽對賦予潤滑皮膜防咬死效果和防銹效果是非常有效的。作為堿性芳香族有機酸金屬鹽的典型例子，可以列舉出堿性磺酸鹽、堿性水楊酸 鹽、堿性酚鹽、堿性羧酸鹽。這些鹽均是由芳香族有機酸和過量的堿(堿金屬或堿土金屬) 構(gòu)成的堿性鹽，是在油中堿的過量部分作為膠體狀微粒的金屬鹽分散的、常溫為脂狀或半固體的物質(zhì)。該物質(zhì)具有顯著的重防蝕性能，同時膠體狀微粒狀態(tài)的過量金屬鹽會發(fā)揮潤 滑作用。堿性芳香族有機酸金屬鹽可以為與氧化蠟的化合物的形態(tài)。構(gòu)成該芳香族堿性有機酸金屬鹽的陽離子部分的堿可以是堿金屬，但優(yōu)選為堿土 金屬，特別是鈣、鋇、或鎂。堿性芳香族有機酸金屬鹽，其堿度越高，則作為潤滑劑發(fā)揮作用的金屬鹽的量增 加，潤滑皮膜的抗咬性提高。此外，當堿性高達一定程度以上時，則會具有使酸成分中和的 作用，所以潤滑皮膜的防銹力也會提高。由于這些原因，堿性芳香族有機酸金屬鹽使用堿度 (JIS K2501)(在使用2種以上時，是考慮量的堿度的加權(quán)平均值)為50mgK0H/g以上者為 宜。但當堿度大于500mgK0H/g時，親水性增加，防銹性也開始降低，容易生銹。優(yōu)選堿度為 100 500mgK0H/g，更優(yōu)選為 250 450mgK0H/g 的范圍。潤滑皮膜中的堿性芳香族有機酸金屬鹽的含量優(yōu)選10 70%，如果過少，則有時 抗咬性和防銹性不充分，如果過多，則有時用于維持皮膜的皮膜強度不足。堿性芳香族有機 酸金屬鹽的更優(yōu)選含量是20 60%，進一步優(yōu)選含量是40 50%。(4)金屬皂脂肪酸與堿金屬以外的金屬的鹽即金屬皂，與堿性芳香族有機酸金屬鹽同樣具有 賦予潤滑皮膜抗咬性和防銹效果。但由于這兩種成分的作用機理彼此不同，因而通過并用 這兩種成分，可以得到具有高度的抗咬性和防銹性的潤滑皮膜。構(gòu)成金屬皂的脂肪酸，是碳原子數(shù)為12 30的脂肪酸，這從潤滑性、防銹性方面 考慮是優(yōu)選的。脂肪酸可以是飽和的，也可以是不飽和的，此外，還可以是來自牛油、豬油、 羊毛脂、棕櫚油、菜籽油和椰子油等天然油脂的混合脂肪酸、以及月桂酸、十三碳酸、肉豆蔻 酸、棕櫚酸、一羥棕櫚酸、硬脂酸、異硬脂酸、油酸、反油酸、花生酸、山崳酸、芥酸、木蠟酸、羊 毛蠟酸、磺酸、水楊酸、羧酸等的單一化合物中的任一種。還可以使用它們的混合物。作為 金屬鹽的形式，優(yōu)選鈣鹽和鋅鹽，但也可以使用其他的堿土金屬鹽(鎂鹽、鋇鹽)以及其它 金屬鹽。鹽可以是中性鹽和堿性鹽中的任一種。潤滑皮膜中金屬皂的含量優(yōu)選在2 30%的范圍內(nèi)。如果過少，則其效果不充 分，如果過多，則有時潤滑皮膜的附著性、強度降低。更優(yōu)選為5 25%，進而優(yōu)選為10 20%。如上所述，堿性芳香族有機酸金屬鹽和金屬皂可發(fā)揮提高抗咬性和防銹性的效 果。為了充分得到這些效果，這兩成分的總量優(yōu)選為30%以上，更優(yōu)選為40%以上，進而優(yōu) 選為50 %以上。該總量的上限優(yōu)選為90 %，更優(yōu)選為80 %。(5)賭蠟不僅具有防止咬死的效果，而且還可以有效降低潤滑皮膜形成用組合物的流動 性，提高皮膜強度。動物性、植物性、礦物性和合成蠟均可以使用。作為合適的蠟，可以列舉 出蜜蠟、鯨蠟等動物性蠟，日本蠟、巴西棕櫚蠟、坎地里拉蠟、米糠蠟等植物性蠟，石蠟、微晶 蠟、礦脂、褐煤蠟、白地蠟、地蠟等的礦物性蠟，和氧化蠟、聚乙烯蠟、費托蠟、酰胺蠟、固化蓖 麻油(蓖麻蠟)等合成蠟。其中優(yōu)選分子量為150 500的石蠟。潤滑皮膜中的蠟的含量優(yōu)選為2 30%。當蠟的含量過多時，潤滑皮膜的附著性 降低。蠟的含量更優(yōu)選為2 20%，進而優(yōu)選為5 15%。本發(fā)明所涉及的管螺紋接頭的潤滑皮膜，除了上述成分以外，根據(jù)情況還可以含有下述1種或2種以上的任意成分。(6)潤滑性粉末潤滑性粉末可以在保持潤滑皮膜的Ts較低的情況下，提高潤滑皮膜的強度，抑制 高溫下的流動性，進一步提高抗咬性，所以是優(yōu)選在潤滑皮膜中含有的成分。作為潤滑性粉末，可以使用無毒無害性的那些作為固體潤滑劑使用的粉末。優(yōu)選 的潤滑性粉末是選自石墨、二硫化鎢(WS2)、二硫化鉬(MoS2)、二硫化錫、氟化石墨、氮化硼 (BN)、冰晶石、和PTFE(聚四氟乙烯)中的1種或2種以上。其中，從在腐蝕環(huán)境中的穩(wěn)定 性、環(huán)境方面等觀點考慮，優(yōu)選石墨。石墨大致分為天然石墨和人造石墨，天然石墨價格便宜。天然石墨按照其形狀，被 分為鱗片狀、鱗狀(塊狀)和土狀石墨。其中從兼顧增大△ T和提高抗咬性考慮，優(yōu)選結(jié)晶 性最低的土狀石墨。進而考慮電性質(zhì)、熱性質(zhì)，更優(yōu)選灰分為0. 2 5. 5質(zhì)量％、結(jié)晶度為 98%以下的土狀石墨。此外，特別優(yōu)選結(jié)晶度為90 98%的土狀石墨。作為石墨的平均粒 徑，優(yōu)選為1 20 μ m，更優(yōu)選為1 15 μ m。在潤滑皮膜含有潤滑性粉末時，潤滑性粉末的含量優(yōu)選為0. 5 20%。當小于 0.5%時，可能會效果不充分，當多于20%時可能會妨礙其它成分的作用，此外，有時潤滑性 粉末的均勻分散性、摩擦時的潤滑皮膜的流動性降低。潤滑性粉末的更優(yōu)選含量是0. 5 10%，進而優(yōu)選含量是1 5%。(7)碳酸鎂通過將碳酸鎂(MgCO3)與松香和/或氟化鈣一起在潤滑皮膜中含有，松香和/或氟 化鈣所顯示的ΔΤ增大效果進一步提高。結(jié)果即使是在以非常高的扭矩接合的情況中，也 可以在無螺紋金屬接觸部未屈服的狀態(tài)下完成接合。為此可以在潤滑皮膜中含有碳酸鎂。碳酸鎂可以使用天然品和合成品中的任一種。天然碳酸鎂作為菱鎂礦而得到。此 外，也可以在潤滑皮膜中使用碳酸鎂和碳酸鈣的天然復合鹽礦物即苦灰石(dolomite，白云 石、CaMg(CO3)2)作為碳酸鎂供給源。進而，還可以使用在鎂鹽水溶液中加入碳酸鈉或碳酸 鉀，沉淀得到的堿性碳酸鎂OiiMgCO3 · Mg(OH)2 · IiH2O)。堿性碳酸鎂的組成比(上式的m和 η的值)根據(jù)制法不同而不同，但通常m在3 5的范圍內(nèi)，η在3 7的范圍內(nèi)。當然也 可以使用經(jīng)化學合成得到的中性碳酸鎂。優(yōu)選平均粒徑為0. 1 10 μ m的碳酸鎂。當潤滑皮膜含有碳酸鎂時，碳酸鎂的含量優(yōu)選為0. 5 30%。當小于0. 5%時，效 果小，當高于30%時，潤滑皮膜的強度降低。更優(yōu)選含量為1 20%，進一步優(yōu)選含量為 1 10%。優(yōu)選碳酸鎂、與松香和/或氟化鈣的總量不超過30%。(8)碳水化合物當潤滑皮膜中含有碳水化合物時，可以有助于潤滑皮膜的ΔΤ的提高。該機理尚 不清楚，但推測與碳水化合物所顯示的、在高壓下的高粘性有關(guān)。作為可以在本發(fā)明中使用的碳水化合物，可以列舉出葡萄糖等的單糖類；蔗糖 等的二糖類；以糊精、環(huán)糊精等的糊精類為代表的寡聚糖類；包含淀粉(例如，小麥、玉米、 木薯、馬鈴薯的淀粉)、該淀粉的磷酸酯鹽(例如，堿金屬鹽)、纖維素(例如，蘆葦、稻草、木 屑、木材纖維等的纖維素)、該纖維素的磷酸酯鹽(例如，堿金屬鹽)、葡甘露聚糖(魔芋粉 等)、聚半乳糖醛酸、木聚糖、果糖等的多糖類；以及藻酸鹽(例如，堿金屬鹽)。作為碳水化合物特別優(yōu)選的是含有環(huán)糊精的糊精類，更優(yōu)選的是環(huán)糊精(也稱作沙丁格糊精、環(huán)式淀粉、環(huán)式麥芽糖和環(huán)式葡聚糖)。環(huán)糊精是6 8個的吡喃葡萄糖 單元通過α 1-4鍵合環(huán)化而成的環(huán)狀寡聚糖，該單元是6個時稱作“ α -環(huán)糊精”，該單元是 7個時稱作“β-環(huán)糊精”，該單元是8個時稱作“Y-環(huán)糊精”。潤滑皮膜中，環(huán)糊精是α、 β、Y中的任一種均可以發(fā)揮充分的效果，但環(huán)糊精效果最好，所以優(yōu)選。當潤滑皮膜中含有碳水化合物時，碳水化合物的含量優(yōu)選為0. 1 20%。當少于 1質(zhì)量％時，效果小，當高于20%時，有時潤滑皮膜的強度降低，潤滑性能不充分。更優(yōu)選含 量是0. 5 15 %，進一步優(yōu)選含量是1 10 %。(9)其它任意添加成分為了提高皮膜中的多種粉末成分的均勻分散性，或改進潤滑皮膜的特性、性狀，本 發(fā)明所涉及的管螺紋接頭的潤滑皮膜，還可以含有上述以外的成分，例如，選自有機樹脂、 以及在潤滑油中慣用的各種油劑和添加劑(例如，極壓劑)中的成分。(9-1)有機樹脂有機樹脂、特別是熱塑性樹脂可以抑制潤滑皮膜發(fā)粘，增加膜厚，同時在被導入到 摩擦界面上時，具有提高抗咬性，或在金屬部彼此接觸時，即使受到較高的擰緊扭矩(高面 壓)也具有減輕摩擦的功能。作為可以在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂，可以列舉出聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚 苯乙烯樹脂、聚丙烯酸甲酯樹脂、苯乙烯/丙烯酸酯共聚樹脂、聚酰胺樹脂等，還可以使用 它們之間的、或它們與其它熱塑性樹脂的共聚物或混合物。熱塑性樹脂的密度(JIS Κ7112) 優(yōu)選在0. 9 1. 2的范圍。此外，由于需要使摩擦面容易變形，發(fā)揮潤滑性，優(yōu)選熱變形溫 度(JIS Κ7206)為 50 150°C。熱塑性樹脂，當以顆粒形態(tài)存在于潤滑皮膜中時，在被引入到摩擦界面上時會發(fā) 揮類似固體潤滑劑的潤滑作用，對提高抗咬性特別有效。因此，熱塑性樹脂優(yōu)選以粉末形 態(tài)、特別是球形顆粒狀的粉末形態(tài)存在于潤滑皮膜中。這種情況中，如果用于形成潤滑皮膜 的組合物(潤滑皮膜形成用組合物)含有有機溶劑的話，則選擇在該溶劑中不溶解的熱塑 性樹脂。熱塑性樹脂的粉末，在溶劑中分散或懸浮即可，也可以在溶劑中溶脹。熱塑性樹脂的粉末的粒徑是微粒時，對于增加上述膜厚和提高抗咬性兩者均有 利。但如果粒徑小于0. 05 μ m,則皮膜形成用組合物的凝膠化變得顯著，難以形成均勻厚度 的皮膜。此外，如果粒徑大于30 μ m，則不僅難以引入到摩擦界面上，而且容易在潤滑皮膜形 成用組合物中引起沉淀或上浮分離，難以形成均勻的皮膜。因此，該樹脂粉末的粒徑優(yōu)選在 0. 05 30 μ m的范圍，更優(yōu)選在0. 07 20 μ m的范圍。當潤滑皮膜中含有熱塑性樹脂時，皮膜中的熱塑性樹脂含量優(yōu)選為10%以下，更 優(yōu)選在0. 1 5%的范圍內(nèi)。(9-2)油劑油劑是指可以作為潤滑油使用的室溫為液態(tài)的潤滑成分(也包括粘稠液態(tài)物 < 脂 狀物 >)，其本身具有潤滑性?？墒褂玫挠蛣┑睦佑刑烊挥椭⒑铣甚?、礦物油等。此外，上 述的堿性芳香族有機酸金屬鹽也是油劑的一種。作為天然油脂，可以列舉出牛脂、豬油、羊毛脂、棕櫚油、菜籽油和椰子油等。此外， 40°C下粘度為10 300cSt的礦物油(也包括合成礦物油)也可以作為油劑使用。天然油 脂主要是為了調(diào)節(jié)潤滑皮膜的粘度而使用的。
12
合成酯可以提高熱塑性樹脂的塑性，同時還可以提高潤滑皮膜在靜水壓條件下的 流動性。此外，高熔點的合成酯還可以用于調(diào)節(jié)潤滑皮膜的熔點和硬度(軟質(zhì))。合成酯有 脂肪酸單酯、二元酸二酯、和三羥甲基丙烷或季戊四醇的脂肪酸酯等。作為脂肪酸單酯，可以列舉出由肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、異硬脂酸、亞油 酸、亞麻酸、反油酸、花生酸、山崳酸、芥酸、木蠟酸等的碳原子數(shù)為12 24的羧酸，與辛醇、 己醇、壬醇、癸醇、月桂醇、十三碳醇、肉豆蔻醇、鯨蠟醇、硬脂醇、異硬脂醇、油醇、癸醇等的 碳原子數(shù)為8 20的高級醇形成的單酯。作為二元酸二酯，可以列舉出由己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等的碳原 子數(shù)為6 10的二元酸與在單酯中列舉出的碳原子數(shù)為8 20的高級醇形成的二酯。構(gòu)成三羥甲基丙烷或季戊四醇的脂肪酸酯的脂肪酸，可以列舉出辛酸、癸酸、月桂 酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、異硬脂酸等碳原子數(shù)為8 18的脂肪酸。當在潤滑皮膜中含有這些油劑時，為了提高抗咬性，優(yōu)選其含量為0. 以上。為 了防止皮膜強度降低，其含量優(yōu)選為5%以下。(9-3)極壓劑極壓劑具有以少量配合就能提高潤滑皮膜的抗咬性的作用。作為極壓劑，雖然不 限于這些，但可以列舉出硫化油脂、聚硫醚、磷酸酯、亞磷酸酯、硫代磷酸酯、二硫代磷酸金 屬鹽等。在含有極壓劑時，潤滑皮膜中的極壓劑含量優(yōu)選為0.05 5%的范圍內(nèi)。更優(yōu)選 為0. 05 3%的范圍內(nèi)。硫化油脂的優(yōu)選例，有通過在橄欖油、蓖麻油、米糠油、棉籽油、菜籽油、大豆油、玉 米油、牛油、豬油等具有不飽和鍵的動植物油脂中加入硫并加熱而得到的硫量為5 30% 的化合物。作為聚硫醚的優(yōu)選例，可以列舉出式=R1-(S) C-R2 (式中，RJPR2可以相同，也可以 不同，表示碳原子數(shù)為4 22的烷基、芳基、烷基芳基、芳基烷基，c表示2 5的整數(shù))所 示的多硫化物、1分子中具有2 5個鍵合了硫原子的硫化烯烴類。特別優(yōu)選二芐基二硫
醚、二叔十二烷基聚硫醚、二叔壬基聚硫醚。磷酸酯、亞磷酸酯、硫代磷酸酯、二硫代磷酸金屬鹽可以分別使用下述所示通式的 化合物。磷酸酯(R3O)(R4O) P ( = 0) (OR5)亞磷酸酯(R3O)(R4O) P (OR5)硫代磷酸酯(R3O) (R4O) P ( = S) (OR5)二硫代磷酸金屬鹽[(R3O) (R6O) P( = S)-SJ2-M式中，民、1 6表示碳原子數(shù)為1 24的烷基、環(huán)烷基、烷基環(huán)烷基、芳基、烷基芳基、 芳基烷基，R4、R5表示氫原子或碳原子數(shù)為1 24的烷基、環(huán)烷基、烷基環(huán)烷基、芳基、烷基 芳基、芳基烷基，M表示鉬(Mo)、鋅(Zn)或鋇(Ba)0若列舉特別優(yōu)選的例子，則磷酸酯有磷酸三甲苯酯、磷酸二辛酯；亞磷酸酯有亞磷 酸三硬脂酯、亞磷酸三癸酯、亞磷酸二月桂酯；硫代磷酸酯有R3、R4、R5為碳原子數(shù)12或13 的烷基的三烷基硫代磷酸酯、烷基三苯基硫代磷酸酯；二硫代磷酸金屬鹽有r3、R6為碳原子 數(shù)3 20的伯或仲烷基的二烷基二硫代磷酸鋅。3.潤滑皮膜形成用組合物
13
潤滑皮膜通過如下形成先配制含有上述成分的潤滑皮膜形成用組合物，再將其 涂布在管螺紋接頭的接觸表面上，并根據(jù)需要使涂膜干燥。使用的潤滑皮膜形成用組合物，根據(jù)涂布方法和涂布條件，除了上述成分以外還 可以含有揮發(fā)性有機溶劑。通過使涂布的組合物中含有溶劑，可以使形成的潤滑皮膜的膜 厚和組成變得均勻，并且可以有效形成皮膜。此時，潤滑皮膜形成用組合物中的各成分的含 量是基于除溶劑以外的不揮發(fā)性成分的總量的含量。溶劑使用揮發(fā)性的有機溶劑。即，與潤滑油的基油不同，溶劑將在皮膜形成過程中 蒸發(fā)，實質(zhì)上不殘留在潤滑皮膜中?！皳]發(fā)性”是指在皮膜形態(tài)下、室溫 150°C的溫度下顯 示蒸發(fā)趨勢。但由于本發(fā)明的潤滑皮膜是粘稠液體或半固體，所以允許在皮膜中殘留若干 溶劑。優(yōu)選的有機溶劑為可溶解松香的有機溶劑，更優(yōu)選不溶解蠟的有機溶劑。作為適合本發(fā)明使用的揮發(fā)性溶劑的例子，可以列舉出石油系溶劑例如，相當于 JIS K2201規(guī)定的工業(yè)用汽油的溶劑油、礦油精、芳香族石油腦、二甲苯、溶纖劑等，還可以2 種以上混合使用。閃點為30°C以上、初餾溫度為150°C以上、終點為210°C以下的溶劑，比較 容易操作，并且蒸發(fā)速度較快，干燥時間短，所以優(yōu)選。潤滑皮膜形成用組合物中除了上述成分以外，還可以含有抗氧化劑、防腐劑、著色劑等。潤滑皮膜形成用組合物可以按照通常方法來配制。例如，當潤滑皮膜形成用組合物中不含溶劑時，可以先將蠟加熱到其熔點以上的 溫度下使其熔解，然后向其中混合其它成分，由此來配制潤滑皮膜形成用組合物。當所得 的組合物是液態(tài)時，可以將其直接涂布在螺紋接頭上(這種情況中也可以用溶劑稀釋組合 物)，或加熱在提高了流動性的狀態(tài)下涂布。在組合物是固體或半固體的情況下，可以如以 熱熔型涂布進行的那樣，先加熱變成流動狀態(tài)，再用噴槍等涂布。在組合物是固體的情況 下，可以使用粉末涂裝技術(shù)，將粉末狀的組合物附著在已加熱的螺紋接頭上，并根據(jù)需要進 行再次加熱，熔融后冷卻，從而形成潤滑皮膜。還可以在不使蠟熔解的狀態(tài)下使皮膜的所有成分溶解或分散在揮發(fā)性有機溶劑 中，來配制潤滑皮膜形成用組合物。在這種情況下，只要調(diào)節(jié)溶劑相對于潤滑皮膜形成用組 合物的使用量，變成適于涂布方法的粘度(動態(tài)粘度單位cSt(10-6m2/S)、B型粘度計)即 可。在噴涂或浸漬的情況下，優(yōu)選40°C的粘度為4000CSt(10_6m2/S)以下，在毛刷涂布的情 況下，優(yōu)選60°C的粘度為IOOOcSt (lO—V/s)以下。4.潤滑皮膜的厚度潤滑皮膜的膜厚優(yōu)選在10 500 μ m的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的范圍是20 200 μ m。潤滑皮膜優(yōu)選具有足以填埋螺紋峰間等接觸表面的微小間隙的厚度。當膜厚比 10 μ m薄時，難以得到粘稠液態(tài)或半固體的潤滑皮膜所特有的效果，即在擰緊時產(chǎn)生的靜水 壓作用下的油狀潤滑性成分由其它的間隙供給到摩擦面的效果，并且抗咬性降低。此外，防 銹性也不充分。另一方面，當潤滑皮膜變得過厚時，不僅浪費潤滑劑，而且違背了作為本發(fā) 明的目的之一的防止環(huán)境污染。從該觀點考慮，潤滑皮膜的膜厚優(yōu)選以約500μπι為上限。但如下面所說明的那樣，在作為潤滑皮膜的基底的接觸表面的表面粗糙度變大 時，潤滑皮膜的膜厚優(yōu)選比粗面化的接觸表面的Rz (10點平均粗糙度)大?；诪榇植诿鏁r的潤滑皮膜的厚度為由皮膜的面積、重量和密度計算出的平均值。有關(guān)潤滑皮膜的性狀，作為一般的趨勢，在含有一定程度以上的除堿性芳香族有 機酸金屬鹽以外的油劑時，潤滑皮膜為粘稠液體，當該油劑的量少時，或者不含有油劑時， 潤滑皮膜為半固體。5.基底處理依照本發(fā)明，形成潤滑皮膜的外螺紋端和/或內(nèi)螺紋端的接觸表面，從提高抗咬 性方面考慮，優(yōu)選在形成潤滑皮膜之前，預先進行用于粗面化的基底處理。“粗面化”是指制 成比切削加工后的一般表面粗糙度即3 5μπι大的表面粗糙度。作為這種基底處理的例子，可以列舉出投射形狀為球狀的噴射材料或角狀的研磨 材料等的噴砂材料的噴砂處理，浸漬在硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸等的強酸液中使表面粗糙 的酸洗。如圖5(a)所示，這些方法使接觸表面本身粗面化。為了實現(xiàn)粗面化而進行的其它的基底處理，如圖5(b)所示，有在接觸表面上形成 表面粗糙度大的基底皮膜的方法。作為這種基底皮膜的例子，可以列舉出形成由針狀晶體 等構(gòu)成的表面粗糙度較大的多孔化學轉(zhuǎn)化皮膜的、磷酸鹽處理、草酸鹽處理、硼酸鹽處理等 的化學轉(zhuǎn)化處理、以及金屬鍍。作為金屬鍍，可以是Cu、Fe、Sn、Zn等的金屬或它們的合金 的電鍍(由于凸部被優(yōu)先鍍敷，所以雖然程度輕微，但表面變粗糙)、可以形成多孔鍍膜的 機械鍍、和形成在金屬中分散固體微粒的鍍膜的電復合鍍(固體微粒從鍍膜上突出)。還可以將以上2種以上的方法組合來使接觸表面粗面化。無論基底處理是哪一種 方法，均優(yōu)選通過基底處理使表面粗糙度Rz為5 40 μ m。當Rz小于5 μ m時，有時與潤滑 皮膜的附著性或皮膜的保持性不充分。另一方面，當Rz大于40 μ m時，摩擦變大，有時不能 承受受到高面壓時的剪切力和壓縮力，皮膜容易受損或剝離。從潤滑皮膜的附著性方面考慮，優(yōu)選可以形成多孔皮膜的基底處理即化學轉(zhuǎn)化處 理和機械鍍。這種情況下，為了使多孔皮膜的Rz為5 μ m以上，優(yōu)選其膜厚為5 μ m以上。雖 然對膜厚的上限沒有特殊限定，但通常為50 μ m以下、優(yōu)選為40 μ m以下就足夠。當在通過 基底處理形成的多孔皮膜上形成潤滑皮膜時，可通過所謂的“錨固效果”提高與潤滑皮膜的 附著性。結(jié)果即使反復進行擰緊和松開，也不易發(fā)生潤滑皮膜的剝離，可以有效防止金屬間 接觸，進一步提高抗咬性、氣密性、防蝕性。用于形成多孔皮膜的特別優(yōu)選的基底處理是磷酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理(通過磷酸錳、 磷酸鋅、磷酸鐵錳、或磷酸鋅鈣的處理)、以及通過機械鍍形成鋅或鋅_鐵合金的皮膜。從附 著性考慮，更優(yōu)選磷酸錳皮膜，從防蝕性方面考慮，更優(yōu)選能夠期待鋅的犧牲性防蝕能力的 鋅或鋅-鐵合金的皮膜。磷酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理可以依照通常方法進行浸漬或噴霧來進行。作為化學轉(zhuǎn)化處 理液，可以使用一般的鋅鍍材料用的酸性磷酸鹽處理液?？梢粤信e出例如，含有1 150g/ L磷酸離子、3 70g/L鋅離子、1 100g/L硝酸離子、0 30g/L鎳離子的磷酸鋅系化學轉(zhuǎn) 化處理。此外，還可以使用在管螺紋接頭中慣用的磷酸錳系化學轉(zhuǎn)化處理液。液溫可以是 常溫 100°C，處理時間根據(jù)希望的膜厚進行至15分鐘的時間即可。為了促進皮膜化，還 可以在磷酸鹽處理前向處理表面供給含有膠體鈦的表面調(diào)節(jié)用水溶液。優(yōu)選在磷酸鹽處理 后，水洗或熱水洗，再干燥。機械鍍可以通過使粒子和被鍍物在旋轉(zhuǎn)槍管內(nèi)撞擊的機械鍍進行，或通過使用噴砂裝置使粒子撞擊到被鍍物上的投射鍍來進行。本發(fā)明中，由于僅在接觸表面實施鍍敷即 可，所以優(yōu)選采用可以局部鍍敷的投射鍍。投射鍍可以通過使由鐵系核表面被覆有鋅或鋅合金的粒子構(gòu)成的投射材料投射 到要被覆的接觸表面上來進行。粒子中的鋅或鋅合金的含量優(yōu)選在20 60%的范圍，粒子 粒徑優(yōu)選在0. 2 1. 5mm的范圍。經(jīng)投射僅使作為粒子被覆層的鋅或鋅合金附著在作為基 體的接觸表面上，從而在接觸表面上形成由鋅或鋅合金構(gòu)成的多孔皮膜。該投射鍍，與鋼的 材質(zhì)無關(guān)，都可以在鋼表面上形成附著性良好的多孔金屬鍍膜。還可以使用其它的基底處理。例如，進行特定的單層或多層電鍍，雖然幾乎沒有粗 面化效果，但有時會改進潤滑皮膜與基底的附著性，改善管螺紋接頭的抗咬性。作為這種潤滑皮膜的基底處理，可以列舉出Cu、Sn、Ni等的金屬或它們的合金的 電鍍。鍍敷可以是單層鍍，也可以是2層以上的多層鍍。作為這種電鍍的具體例，有Cu鍍、 Sn鍍、Ni鍍、Cu-Sn合金鍍、Cu-Sn-Zn合金鍍、Cu鍍-Sn鍍二層鍍、Ni鍍-Cu鍍-Sn鍍的三 層鍍等。特別是，由Cr含量多于5%的鋼類制作的管螺紋接頭，非常容易引起咬死現(xiàn)象，所 以作為基底處理優(yōu)選進行Cu-Sn合金或Cu-Sn-Zn合金的單層鍍、或它們的合金鍍，或選自 Cu鍍、Sn鍍、Ni鍍的二層以上鍍層組合而成的多層金屬鍍例如，Cu鍍-Sn鍍的二層鍍、Ni 鍍-Sn鍍的二層鍍、Ni鍍-Cu-Sn-Zn合金鍍的二層鍍、Ni鍍-Cu鍍-Sn鍍的三層鍍。多層鍍的情況中，優(yōu)選最下層的鍍膜(通常為Ni或Cu鍍)用被稱作閃鍍的方法形 成，制成膜厚Iym左右或其以下的極薄鍍層。優(yōu)選這種電鍍的膜厚(多層鍍時是總膜厚) 在5 15 μ m的范圍內(nèi)。6.上層干燥皮膜依照本發(fā)明在管螺紋接頭的接觸表面形成的上述潤滑皮膜，如上所述是粘稠液體 或半固體，其表面存在些許發(fā)粘。特別是粘稠液體的潤滑皮膜嚴重發(fā)粘。結(jié)果，尤其是在使 由管螺紋接頭連接的油井管豎立時，有時在內(nèi)表面上殘留的銹、以及為了除銹而加入的噴 砂磨粒等落下，它們附著在潤滑皮膜上，以致被埋入潤滑皮膜中。被埋入皮膜中的異物僅靠 吹風等方式不能完全除去，會導致潤滑性降低。為了克服該問題，可以在潤滑皮膜的上層形成較薄的干燥固體皮膜。該干燥固體 皮膜可以是一般的樹脂皮膜(例如環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰胺亞胺樹脂、乙烯基樹脂 等)，也可以由水系組合物和有機溶劑系組合物的任一種都形成皮膜。此外，皮膜中還可以 含有少量的蠟。上層皮膜的膜厚為5 40 μ m左右就足夠了。7.相對部件的表面處理當僅在管螺紋接頭的外螺紋端和內(nèi)螺紋端中的一個部件(例如內(nèi)螺紋端)的接觸 表面上依照本發(fā)明形成潤滑皮膜時，未被潤滑皮膜覆蓋的另一部件(例如外螺紋端)的接 觸表面可以是未處理的，但優(yōu)選進行前述為了實現(xiàn)粗面化的基底處理，使接觸表面粗面化。 即，可以采用噴砂處理，酸洗，使用磷酸鹽、草酸鹽、硼酸鹽等進行的化學轉(zhuǎn)化處理，電鍍、機 械鍍、形成含有固體微粒的鍍膜的復合鍍、和它們中的2種以上的組合來進行粗面化。這 樣，在與覆蓋有依照本發(fā)明的潤滑皮膜的相對側(cè)部件接合時，沒有潤滑皮膜的另一者的部 件的接觸表面會通過粗面化產(chǎn)生的錨固效果顯示潤滑皮膜的良好保持性，提高管螺紋接頭 的抗咬性。根據(jù)需要，為了賦予防銹性，還可以在另一部件的接觸表面(即使在未處理的情
16況下，也可以進行上述的粗面化)上形成紫外線固化型樹脂、熱固化型樹脂等公知的防銹 皮膜。通過防銹皮膜可以阻斷與大氣接觸，從而即使在保管中由于露點的關(guān)系而與水接觸， 也可以防止接觸表面生銹。對相對部件的接觸表面的表面處理沒有特殊限定，所以還可以進行上述以外的表 面處理。例如，可以形成與本發(fā)明的潤滑皮膜不同的潤滑皮膜。[實施例]以下的實施例僅是為了證明本發(fā)明的效果而列舉的例子，并非對本發(fā)明的限制。 在下面的說明中，將包含外螺紋端的螺紋部和無螺紋金屬接觸部的接觸表面稱作“外螺紋 端表面”，將包含內(nèi)螺紋端的螺紋部和無螺紋金屬接觸部的接觸表面稱作“內(nèi)螺紋端表面”。實施例中使用了由表1所示的碳素鋼A、Cr-Mo鋼B、13% Cr鋼C、高合金鋼D(按 照A —D的順序容易發(fā)生咬死現(xiàn)象)中的任一種材料構(gòu)成的管螺紋接頭(外徑17. 78cm (7 英寸)、壁厚1. 036cm(0. 408英寸)(具有螺紋部、無螺紋金屬接觸部和臺肩部的特殊管螺 紋接頭)。這些管螺紋接頭按照螺紋形狀(抵觸量)以最佳規(guī)定扭矩擰緊。作為最佳擰緊 扭矩，采用14kN · m(實施例1)和20kN · m(實施例2 4)。[表1]螺紋接頭的鋼組成(質(zhì)量％ 余量是鐵和雜質(zhì))
編號CSiMnPSCuNiCrMoA0. 240. 31. 30. 020. 010. 040. 070. 170. 04B0. 250. 250. 80. 020. 010. 040. 050. 950. 18C0. 190. 250. 80. 020. 010. 040. 1130. 04D0. 020. 30. 50. 020. 010. 57253. 2實施例中的潤滑皮膜以下面的任一種方法形成(1)溶劑法相對于規(guī)定組成的潤滑皮膜成分總量100質(zhì)量份，加入揮發(fā)性有機溶 劑(礦油精)20質(zhì)量份(實施例1 3)或30質(zhì)量份(實施例4)使其低粘度化，將由此配 制得到的潤滑皮膜形成用組合物在常溫下噴霧涂布，再自然干燥使有機溶劑揮發(fā)，從而形 成潤滑皮膜；(2)加熱法將由規(guī)定組成的潤滑皮膜成分(不含溶劑)組成的潤滑皮膜形成用 組合物加熱成低粘度液態(tài)，噴霧涂布后冷卻，從而形成潤滑皮膜。實施例中使用的松香均是荒川化學工業(yè)(株)公司制的松香酯(商品名=Ester Gum H) ο作為堿性芳香族有機酸金屬鹽使用下述鹽·堿性磺酸鈣鹽=Witco公司制BRYTON C-500 (堿度400mgK0H/g的磺酸鈣)；·堿性酚鈣鹽Adibis公司制ADX-410J(堿度400mgK0H/g的酚鈣鹽)；·堿性水楊酸鈣鹽0SCA公司制0SCA438 (堿度320mgK0H/g的水楊酸鈣鹽)；
17
·堿性羧酸鈣鹽LUBRIZ0L公司制LUBRIZ0L5341 (堿度400mgK0H/g的甲酸鈣)； 和 氧化蠟鈣皂King Industries 公司制 NA-SUL CA/W1935 (堿度 400mgK0H/g 的磺 酸鈣與氧化蠟的化合物)。作為金屬皂使用的硬脂酸鈣和硬脂酸鋅是大日本油墨化學工業(yè)株式會社制的產(chǎn)
P
ΡΠ O潤滑性粉末中僅稱作“石墨”的物質(zhì)是指“土狀石墨”。實施例中使用的土狀石墨 是日本石墨工業(yè)株式會社制的石墨粉末“青P” (灰分為3. 79質(zhì)量％，結(jié)晶度為96. 9%，平 均粒徑為7 μ m)。作為碳水化合物使用的β -⑶(環(huán)糊精)和⑶(α _⑶、β -⑶、Y -⑶的混合物)是 WACKER FINE CHEMICALS 公司制的 CAVAMAX SERIES。實施例中使用的潤滑性粉末中僅稱作“石墨”的物質(zhì)是指“土狀石墨”。實施例中 使用的土狀石墨是日本石墨工業(yè)(株)公司制的石墨粉末“青P”(灰分為3. 79質(zhì)量％，結(jié) 晶度為96. 9 %，平均粒徑為7 μ m)。實施例采用的基底處理皮膜中的磷酸錳皮膜是通過浸漬在80 95 °C的磷酸錳化 學轉(zhuǎn)化處理液(日本Parkerizing制ParphosMlA)中10分鐘而形成的，磷酸鋅皮膜是通 過浸漬在75 85°C的磷酸鋅用化學轉(zhuǎn)化處理液(日本Parkerizing制Parbondl81X)中 10分鐘而形成的。并且用于基底處理的合金鍍的組成(質(zhì)量比)是Cu-Sn-Zn合金鍍?yōu)?Cu Sn Zn = 60 35 5，Cu-Sn 合金鍍?yōu)?Cu Sn = 60 40。實施例中的表面粗糙度Rz是用Rank-Tayor-Hobson公司制Surtronic 10測定 的。研磨加工的Rz均為3 μ m。噴砂使用80號的砂子進行。實施例1在由表1所示的碳素鋼A、Cr_Mo鋼B、13% Cr鋼C、高合金鋼D中的任一種材料形 成的管螺紋接頭的外螺紋端表面和內(nèi)螺紋端表面上分別進行表2所示的基底處理。在這樣基底處理后的外螺紋端表面和內(nèi)螺紋端表面上通過溶劑法(有機溶劑的 使用量為20質(zhì)量份)或加熱法形成具有表3所示組成的潤滑皮膜。因此，在外螺紋端表面 和內(nèi)螺紋端表面上形成的潤滑皮膜具有相同組成。表3中的各潤滑膜形成用組合物中的成 分的量，表示相對于除溶劑以外的不揮發(fā)性成分的總量的百分比。表3所示成分中的蠟均 為石蠟。這樣，對在外螺紋端表面和內(nèi)螺紋端表面形成潤滑皮膜的管螺紋接頭進行反復擰 緊、松開試驗，評價抗咬性。反復擰緊、松開試驗中，以IOrpm的擰緊速度擰緊管螺紋接頭直至擰緊扭矩達到 14kN ·πι，檢查松開后的外螺紋端表面和內(nèi)螺紋端表面的咬死狀況。在由擰緊產(chǎn)生的咬死痕 跡輕微，若進行修整即可再接合的情況下，修整后進行了 10次擰緊松開。擰緊松開試驗的 結(jié)果如表4所示。此外，與上述試驗分開地準備材質(zhì)、基底處理和潤滑皮膜相同的另外的管螺紋接 頭，施加較高的擰緊扭矩進行擰緊，制作圖2所示的扭矩圖，在扭矩圖上測定Ts(臺肩扭 矩)、Ty (屈服時扭矩)、ΔΤ( = Ty-Ts、臺肩阻上的扭矩)。Ts是外螺紋端和內(nèi)螺紋端的臺 肩部(無螺紋金屬接觸部)彼此開始抵觸時的扭矩，具體地講，將臺肩部抵觸后出現(xiàn)的扭矩
18變化開始由線形區(qū)域(彈性變形區(qū)域)偏離時的扭矩設(shè)作Ts。另一方面，Ty是臺肩部的塑 性變形開始時的扭矩，具體地說，將達到Ts后，隨著旋轉(zhuǎn)扭矩變化開始偏離線性時的扭矩 設(shè)作Ty。ΔΤ( = Ty-Ts)是以表3、4的對照例所示的復合脂的情況所得的Δ T作為100時 的相對值，示于表4中。[表 2]基底處理、潤滑皮膜形成方法和厚度 R 表面粗糙度Rz ( μ m), t 厚度(μ m)[表 3] [表 4] (試驗1)對具有表1所示組成A的碳素鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度15 μ m的磷酸錳皮膜(Rz 12 μ m)，接著，通過溶劑法形成具有表3的試驗1所示的組成的厚度20 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度15ym的磷酸鋅皮膜(Rz :10μπι)，接著與 內(nèi)螺紋端表面同樣地形成潤滑皮膜。(試驗2)對具有表1所示組成B的Cr-Mo鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸錳皮膜(Rz IOym),接著通過溶劑法形成具有表3的試驗2所示組成的厚度40 μ m的潤滑皮膜。對外 螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸鋅皮膜(Rz :8μπι)，接著與內(nèi)螺 紋端表面同樣形成潤滑皮膜。(試驗3)對具有表1所示組成B的Cr-Mo鋼制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸錳皮膜(Rz IOym),接著通過溶劑法形成具有表3的試驗3所示組成的厚度40 μ m的潤滑皮膜。對外 螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度IOym的磷酸鋅皮膜(Rz :8μπι)，接著與內(nèi)螺 紋端表面同樣地形成潤滑皮膜。(試驗4)對具有表1所示組成B的Cr-Mo鋼制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸錳皮膜(Rz IOym),接著通過溶劑法形成具有表3的試驗4所示組成的厚度50 μ m的潤滑皮膜。對外 螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度IOym的磷酸鋅皮膜(Rz :8μπι)，接著與內(nèi)螺 紋端表面同樣形成潤滑皮膜。(試驗5)對具有表1所示組成D的高合金制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，通過使用了鐵芯上被覆有鋅的顆粒的投射鍍法 形成厚度7 μ m的多孔鋅鍍膜(Rz :5 μ m)。在該鍍膜上，通過加熱法將表3的試驗5的組合 物加熱到60°C使之低粘度化并噴霧涂布，從而形成厚度25 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋端表 面進行噴砂使Rz = IOym后，用與內(nèi)螺紋端表面以相同的方法形成具有與內(nèi)螺紋端表面相 同組成的潤滑皮膜(厚度20 μ m)。(試驗6)對具有表1所示組成C的13% Cr鋼制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，通過電鍍先進行閃鍍附、接著進行厚度7 μ m的 Cu鍍(總鍍層厚度8 μ m)。鍍層表面的Rz是2 μ m。在該鍍膜上用與試驗5相同的加熱法 形成具有表3的試驗6所示組成的厚度50 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行噴砂處理 使Rz為10 μ m后，與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成厚度50 μ m的潤滑皮膜。(試驗7)對具有表1所示組成C的13% Cr鋼制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，通過電鍍先進行閃鍍附，然后再通過電鍍在其 上形成厚度12 μ m的銅-錫合金鍍膜(總鍍層厚度13 μ m)。通過溶劑法在該鍍膜(Rz 3 μ m) 上形成具有表3的試驗7的組成的厚度40 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行噴砂處理 使Rz為10 μ m后，與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成潤滑皮膜。
21
(試驗8)對具有表1所示組成C的13% Cr鋼制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，通過電鍍先進行閃鍍附，然后再通過電鍍在其 上形成厚度7 μ m的銅-錫-鋅合金鍍膜(總鍍層厚度8 μ m)。通過溶劑法在該鍍膜(Rz 2 μ m)上形成具有表3的試驗8的組成的厚度40 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行噴 砂處理使Rz為10 μ m后，與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成潤滑皮膜。(對照例)對具有表1所示組成A的碳素鋼制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度15 μ m的磷酸錳皮膜(Rz ΙΟμπι)。在該皮膜上涂布符合API規(guī)格的粘稠液體狀的復合脂(外螺紋端和內(nèi)螺紋端加起 來的涂布量是50g，涂布面積總計約為1400cm2)。對外螺紋端表面進行研磨加工，然后直接 在上面涂布與上述同樣的復合脂。在擰緊松開試驗中，如表4所示，在10次擰緊松開中，到第10次也沒有出現(xiàn)咬死 現(xiàn)象。但在該例中，由于復合脂中含有鉛等的有害重金屬，可以說對人體、環(huán)境具有有害性。(試驗9-比較例)對具有表1所示組成B的Cr-Mo鋼制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度15 μ m的磷酸錳皮膜(Rz IOym),接著通過溶劑法形成具有表3所示的試驗9的組成的厚度40 μ m的潤滑皮膜。對 外螺紋端表面進行研磨加工后，與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成潤滑皮膜。如表4所示，依照本發(fā)明進行的試驗1 8，在擰緊松開試驗中即使有時在10次的 擰緊 松開中稍微出現(xiàn)咬死現(xiàn)象，但均可以通過修整來完成10次擰緊松開。結(jié)果抗咬性能 達到不構(gòu)成問題的水平。輕微咬死往往在容易出現(xiàn)咬死現(xiàn)象的13Cr鋼制或高合金鋼制的 管螺紋接頭的情況中存在出現(xiàn)較早的傾向。高扭矩試驗中的ΔΤ的值與使用復合脂的對照例相比，除了松香非常小，為0. 5% 的試驗1以外，均為90%以上，這些潤滑皮膜顯示出可與復合脂相比的ΔΤ，可知即使在高 扭矩下無螺紋金屬接觸部也不容易屈服。作為比較例的試驗9的ΔΤ不充分。因此，在以高于最佳擰緊扭矩的扭矩擰緊時， 無螺紋金屬接觸部容易屈服。關(guān)于管螺紋接頭所需的防銹性，在另行準備的方票(coupon)形試驗片 (70mmX 150mmX2mm厚)上形成與表2的內(nèi)螺紋端側(cè)相同的基底處理皮膜和表3的潤滑皮 膜(厚度與外螺紋端側(cè)相同)，實施了濕潤試驗(溫度50°C、濕度98%、200小時)并進行 了評價。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在試驗1 7中均未生銹。實施例2本實施例示出了含有氟化鈣的潤滑皮膜。試驗中使用的管螺紋接頭的材質(zhì)和尺寸 與實施例1相同。外螺紋端表面和內(nèi)螺紋端表面的基底處理法和潤滑皮膜的組成分別如表 5和表6所示。溶劑法中的溶劑的使用量是20質(zhì)量份。通過加熱法形成潤滑皮膜是通過如下方 式進行在使用時將不含溶劑的潤滑皮膜形成用組合物(與潤滑皮膜組成相同)加熱到 130°C，使其成為低粘度液態(tài)，使用具有保溫功能的噴槍將該組合物噴涂在已通過感應加熱
22預熱到130°C的外螺紋端表面或內(nèi)螺紋端表面上，從而形成潤滑皮膜。與實施例1同樣地進行擰緊松開試驗和高扭矩試驗。但擰緊松開試驗中的擰緊扭 矩是最佳擰緊扭矩20kN · m。將所得的試驗結(jié)果一并示于表7。表7中還同時示出了在高 扭矩試驗中測定的Ts相對于表1所示的最佳擰緊扭矩(根據(jù)鋼種類和管螺紋接頭的形狀 設(shè)定的值)的比例(％)。[表 5]基底處理、潤滑皮膜形成方法和厚度 R 表面粗糙度Rz ( μ m)、t 厚度(μ m)[表 6] D 氟化鈣的平均粒徑(μ m)[表 7] (注)1)〇沒有發(fā)生咬死現(xiàn)象Δ :咬死現(xiàn)象輕微(修整咬死痕跡后可以再接合)X 咬死現(xiàn)象嚴重(不可修整)，-試驗結(jié)束2)相對于最佳擰緊扭矩的Ts的百分數(shù)3) Δ T ( = Ty-Ts)以對照例中的Δ T作為100時的相對值。(試驗1 6)對具有表1所示組成B的Cr-Mo鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸錳皮膜(Rz IOym),接著通過溶劑法形成具有表6所示組成的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸鋅皮膜(Rz 8 μ m)，接著與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成潤滑皮膜。形成的潤滑皮膜的厚度，試驗1、3中為40 μ m，試驗2中為42 μ m，試驗4 6中為 50 μ m,外螺紋端表面和內(nèi)螺紋端表面潤滑皮膜的厚度相同。(試驗7)對具有表1所示組成A的碳素鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度15 μ m的磷酸錳皮膜(Rz 12 μ m)，接著，通過上述加熱法形成具有表6的試驗7所示組成的厚度40 μ m的潤滑皮膜。 對外螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度15μπι的磷酸鋅皮膜(Rz :12μπι)，接著 與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成潤滑皮膜。(試驗8)對具有表1所示組成C的13% Cr鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。
對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，通過電鍍先進行M閃鍍、接著進行Cu鍍，形成 總厚度為12 μ m的鍍膜(Rz :3 μ m)。通過上述加熱法在該鍍層表面上形成具有表6的試驗 8所示組成的厚度50 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行噴砂處理使Rz為10 μ m后，與 內(nèi)螺紋端表面同樣地形成厚度40 μ m的潤滑皮膜。(試驗9)對具有表1所示組成D的高合金制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，先通過電鍍進行M閃鍍，再通過電鍍進行 Cu-Sn-Zn合金鍍，形成總厚度7 μ m的鍍膜(Rz :2 μ m)。通過上述加熱法在該鍍面上形成具 有表6的試驗9所示組成的厚度40 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行噴砂處理使Rz 10 μ m后，與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成厚度40 μ m的潤滑皮膜。(對照例)與實施例1的對照例同樣(使用復合脂)。(試驗10-比較例)對具有表1所示組成B的Cr-Mo鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸錳皮膜(Rz IOym),接著通過溶劑法形成具有表6的試驗10所示組成的厚度40 μ m的潤滑皮膜。對外 螺紋端表面進行研磨加工后，與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成潤滑皮膜。(試驗11-比較例)除了將潤滑皮膜改變?yōu)楸?的試驗11所示的組成以外，其它與試驗10同樣。(試驗12-比較例)對具有表1所示組成A的碳素鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工，然后在其上形成厚度15 μ m的磷酸錳皮膜(Rz 12 μ m)，接著通過上述加熱法形成具有表6的試驗12所示組成的厚度40 μ m的潤滑皮膜。 對外螺紋端表面進行研磨加工，然后與內(nèi)螺紋端表面同樣形成潤滑皮膜。如表7所示，依照本發(fā)明進行的試驗1 9，在擰緊松開試驗中即使有時在10次的 擰緊、松開中稍微出現(xiàn)咬死現(xiàn)象，也均可以通過修整完成10次擰緊松開。結(jié)果抗咬性能達 到不構(gòu)成問題的水平。管螺紋接頭的鋼種為容易出現(xiàn)咬死現(xiàn)象的13Cr鋼或高合金鋼時，存 在發(fā)生輕微咬死現(xiàn)象的傾向。任一例高扭矩試驗中的ΔΤ的值均為95%以上，許多例中大于100%，這些潤滑皮 膜顯示出可以與復合脂相比、或比其大的ΔΤ，可知即使在高扭矩下無螺紋金屬接觸部也不 易屈服。作為比較例的試驗10 12中，Δ T或抗咬性的至少一者不充分。關(guān)于對管螺紋接頭所需的防銹性，對上述各例進行了實施例1中記載的同樣試 驗，結(jié)果在試驗1 9的任一例中均未發(fā)現(xiàn)生銹。實施例3本實施例示出了含有任意成分碳酸鎂的潤滑皮膜。試驗中使用的管螺紋接頭的材 質(zhì)和尺寸與實施例1相同。外螺紋端表面和內(nèi)螺紋端表面的基底處理法和潤滑皮膜的組成 分別如表8和表9所示。溶劑法中的溶劑的使用量是20質(zhì)量份。通過加熱法形成潤滑皮膜時是與實施例
262同樣地進行的(將組合物和表面加熱到130°C，使用保溫噴槍)。與實施例2同樣進行擰緊松開試驗和高扭矩試驗。所得的試驗結(jié)果匯集示于表10 中。表10中也一并示出了在高扭矩試驗中測定的Ts相對于最佳擰緊扭矩(20kN*m)的比 例(％ )。[表 8]基底處理、潤滑皮膜形成方法和厚度 R 表面粗糙度Rz ( μ m)、t 厚度(μ m)[表 9] (注)1)〇沒有發(fā)生咬死現(xiàn)象Δ :咬死現(xiàn)象輕微(修整咬死痕跡后可以再接合)X 咬死現(xiàn)象嚴重(不可修整)，-試驗結(jié)束2)相對于最佳擰緊扭矩的Ts的百分數(shù)3) Δ T ( = Ty-Ts)以對照例中的Δ T作為100時的相對值。(試驗1 6)對具有表1所示組成B的Cr-Mo鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸錳皮膜(Rz IOym),接著通過溶劑法形成具有表9所示的組成的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12μπι的磷酸鋅皮膜(Rz 8 μ m)，接著與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成潤滑皮膜。形成的潤滑皮膜的厚度如下。
試座H-內(nèi)螺紋端40 μ m ；外螺紋端42 μ m
試座 2-內(nèi)螺紋端42 μ m ；外螺紋端45 μ m
試座 >-內(nèi)螺紋端:50μπι;外螺紋端46 μ m
試座H-內(nèi)螺紋端:30μπι;外螺紋端40 μ m
試壤內(nèi)螺紋端:55μπι;外螺紋端50 μ m
試壤^6-內(nèi)螺紋端:30μπι;外螺紋端30 μ m0
(試驗7)對具有表1所示組成C的13% Cr鋼制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，通過電鍍先進行M閃鍍，再進行Cu鍍，形成總 厚度為12 μ m的鍍膜(Rz :3 μ m)。通過上述加熱法在該鍍面上形成具有表9的試驗7所示 組成的厚度44 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行噴砂處理使Rz為IOym后，與內(nèi)螺紋 端表面同樣地形成厚度27 μ m的潤滑皮膜。(試驗8)對具有表1所示組成D的高合金制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，通過電鍍，先進行Ni閃鍍，再進行Cu-Sn-Zn合 金鍍，形成總厚度為7 μ m的鍍膜(Rz :2 μ m)。通過上述加熱法在該鍍面上形成具有表9的 試驗8所示組成的厚度40 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行噴砂處理使Rz為10 μ m 后，與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成厚度34 μ m的潤滑皮膜。(試驗9)對具有表1所示組成A的碳素鋼制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度15 μ m的磷酸錳皮膜(Rz 12 μ m)，接著通過上述加熱法形成具有表9的試驗9所示組成的厚度37 μ m的潤滑皮膜。對 外螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度15ym的磷酸鋅皮膜(Rz :12μπι)，再與內(nèi) 螺紋端表面同樣地形成厚度40 μ m的潤滑皮膜。(試驗10)通過加熱法形成的潤滑皮膜的厚度，在內(nèi)螺紋端表面上為40 μ m、在外螺紋端表面 上為42 μ m,除此以外與試驗9相同。(對照例)與實施例1的對照例相同(使用復合脂)。(試驗11-比較例)對具有表1所示組成B的Cr-Mo鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸錳皮膜(Rz IOym),接著通過上述加熱法形成具有表9的試驗11所示組成的厚度30 μ m的潤滑皮膜。 對外螺紋端表面進行研磨加工后，與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成厚度28 μ m的潤滑皮膜。(試驗12-比較例)對具有表1所示組成B的Cr-Mo鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工，然后在其上形成厚度12 μ m的磷酸錳皮膜(Rz IOym),接著通過溶劑法形成具有表9的試驗12所示組成的厚度40 μ m的潤滑皮膜。對外 螺紋端表面進行研磨加工，然后與內(nèi)螺紋端表面同樣形成潤滑皮膜。(試驗13-比較例)對具有表1所示組成A的碳素鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工，然后在其上形成厚度15 μ m的磷酸錳皮膜(Rz 12 μ m)，接著通過溶劑法形成具有表9的試驗13所示組成的厚度32 μ m的潤滑皮膜。對外 螺紋端表面進行研磨加工，然后與內(nèi)螺紋端表面同樣形成厚度34μπι的潤滑皮膜。如表10所示，依照本發(fā)明進行的試驗1 10，在擰緊松開試驗中即使有時在10次的擰緊、松開中稍微出現(xiàn)咬死現(xiàn)象，也均可以通過修整完成10次擰緊松開。結(jié)果抗咬性能 達到不構(gòu)成問題的水平。管螺紋接頭的鋼種是容易出現(xiàn)咬死現(xiàn)象的13Cr鋼或高合金鋼時 存在發(fā)生輕微咬死的傾向。任一例高扭矩試驗中的Δ T的值均為95%以上，大多例子中大于100%，這些潤滑 皮膜顯示出可以與復合脂相比、或比復合脂大的ΔΤ，可知即使在高扭矩下無螺紋金屬接觸 部也不易屈服。作為比較例的試驗11 13，ΔΤ或抗咬性中的至少一者不充分。關(guān)于管螺紋接頭所需的防銹性，對上述各例進行了實施例1中記載的同樣試驗， 結(jié)果在試驗1 10的任一例中均未發(fā)現(xiàn)生銹。實施例4本實施例示出了含有碳水化合物的潤滑皮膜。試驗中使用的管螺紋接頭的材質(zhì)和 尺寸與實施例1相同。外螺紋端表面和內(nèi)螺紋端表面的基底處理法和潤滑皮膜的組成分別 如表11和表12所示。溶劑法中的溶劑的使用量是30質(zhì)量份。通過加熱法形成潤滑皮膜是與實施例2 同樣地進行的(將組合物和表面加熱到130°C，使用保溫噴槍)。與實施例2同樣地進行了擰緊松開試驗和高扭矩試驗。將所得的試驗結(jié)果匯集示 于表13中。表13中還一并示出了在高扭矩試驗中測定的Ts相對于最佳擰緊扭矩(20kN -m) 的比例(％)。[表11]基底處理、潤滑皮膜形成方法和厚度 2)相對于最佳擰緊扭矩的Ts的百分數(shù)3) Δ T ( = Ty-Ts)以對照例中的Δ T作為100時的相對值。(試驗1)對具有表1所示組成A的碳素鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸錳皮膜(Rz IOym),接著通過溶劑法形成具有表12的試驗1所示組成的厚度50 μ m的潤滑皮膜。對外 螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸鋅皮膜(Rz :8μπι)，接著與內(nèi)螺 紋端表面同樣地形成潤滑皮膜。(試驗2)對具有表1所示組成C的13% Cr鋼制的管螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，通過電鍍先進行Ni閃鍍1 μ m,再進行Cu鍍 12 μ m,形成總厚度為13 μ m的鍍膜(Rz :3 μ m)。通過溶劑法在該鍍膜上形成具有表12的試 驗2所示組成的厚度52 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行噴砂處理使Rz為10 μ m后， 與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成厚度50 μ m的潤滑皮膜。(試驗3)對具有表1所示組成B的Cr-Mo鋼制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，通過電鍍先進行Ni閃鍍、再進行Cu-Sn-Zn合金 鍍，形成Ni閃鍍1 μ m和Cu-Sn-Zn合金鍍7 μ m的總厚度為8 μ m的鍍膜(Rz :2 μ m)。通過 溶劑法在該鍍膜上形成具有表12的試驗3所示組成的厚度100 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋 端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸鋅皮膜(Rz :8μπι)，接著與內(nèi)螺紋端 表面同樣地形成潤滑皮膜。(試驗4)除了將潤滑皮膜的形成方法改成加熱法以外，用與試驗1相同的方式進行處理， 在內(nèi)螺紋端表面和外螺紋端表面上形成厚度50 μ m的潤滑皮膜。(試驗5)除了將潤滑皮膜的形成方法改成加熱法以外，用與試驗1相同的方式進行處理， 在內(nèi)螺紋端表面上形成厚度80 μ m的潤滑皮膜，在外螺紋端表面上形成厚度50 μ m的潤滑 皮膜。(試驗6)除了將潤滑皮膜的形成方法改成加熱法以外，用與試驗1相同的方式進行處理， 在內(nèi)螺紋端表面和外螺紋端表面上形成厚度40 μ m的潤滑皮膜。(對照例)與實施例1的對照例相同(使用復合脂)。(試驗7_比較例)對具有表1所示組成B的Cr-Mo鋼制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度12 μ m的磷酸錳皮膜(Rz IOym),接著通過溶劑法形成具有表12的試驗7所示的組成的厚度80 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行研磨加工后，與內(nèi)螺紋端表面同樣地形成潤滑皮膜。(試驗8_比較例)
對具有表1所示組成A的碳素鋼制的螺紋接頭進行下述表面處理。對內(nèi)螺紋端表面進行研磨加工后，在其上形成厚度15 μ m的磷酸錳皮膜(Rz 12 μ m)，接著通過加熱法形成具有表12的試驗8所示的組成的厚度50 μ m的潤滑皮膜。對外螺紋端表面進行研磨加工后，形成與內(nèi)螺紋端表面同樣的潤滑皮膜。如表13所示，依照本發(fā)明進行的試驗1 6，在擰緊松開試驗中在10次的擰緊/ 松開沒有出現(xiàn)咬死現(xiàn)象，抗咬性非常好。任一例高扭矩試驗中的ΔΤ的值均為95%以上，除 1例以外均大于100%，這些潤滑皮膜顯示出可以與復合脂相比、或比其大的ΔΤ，可知即使 在高扭矩下無螺紋金屬接觸部也不易屈服。作為比較例的試驗7 8，其抗咬性也同樣非常好，但Δ T非常小，當擰緊扭矩變高 時，無螺紋金屬接觸部容易屈服。關(guān)于管螺紋接頭所需的防銹性，對上述各例進行了實施例1中記載的同樣試驗， 結(jié)果在試驗1 6的任一例中均未發(fā)現(xiàn)生銹。以上依照目前可以想到的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明不受以上 公開的實施方式限定。可以在不違背權(quán)利要求書和從整個說明書中可以理解到的發(fā)明的技 術(shù)思想的范圍內(nèi)進行變通，隨著這種變通而產(chǎn)生的螺紋接頭也必然可理解成包括在本發(fā)明 的技術(shù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于在管螺紋接頭上形成潤滑皮膜的組合物，其含有松香和氟化鈣中的一者或兩者、金屬皂、蠟、以及堿性芳香族有機酸金屬鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，還含有潤滑性粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，還含有碳酸鎂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，還含有碳水化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，還含有揮發(fā)性有機溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其基于組合物中的不揮發(fā)性成分的總量的質(zhì)量％ 計，含有總計為0. 5 30%的松香和氟化鈣中的一者或兩者，2 30%的金屬皂，2 30% 的蠟，以及10 70%的堿性芳香族有機酸金屬鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，基于組合物中的不揮發(fā)性成分的總量，含有0.5 20%的潤滑性粉末。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，潤滑性粉末是石墨粉末。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合物，石墨是灰分為0.2 5. 5質(zhì)量％、結(jié)晶度為98%以 下的土狀石墨。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，基于組合物中的不揮發(fā)性成分的總量，含有0.5 30%的碳酸鎂。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，碳水化合物選自包括環(huán)糊精在內(nèi)的糊精，其含量基 于組合物中的不揮發(fā)性成分的總量為0. 5 20%。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，實質(zhì)上不含有有害重金屬。
13.—種管螺紋接頭，是由外螺紋端和內(nèi)螺紋端構(gòu)成的管螺紋接頭，所述外螺紋端和內(nèi) 螺紋端分別具備螺紋部和無螺紋金屬接觸部的接觸表面，外螺紋端和內(nèi)螺紋端中的至少一 個部件的接觸表面具有使用權(quán)利要求1 12的任一項所述的組合物形成的潤滑皮膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的管螺紋接頭，潤滑皮膜的膜厚為10 500μ m。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的管螺紋接頭，具有潤滑皮膜的接觸表面在形成潤滑皮 膜之前，通過選自噴砂處理、酸洗、磷酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理、草酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理、硼酸鹽化學 轉(zhuǎn)化處理、電鍍、機械鍍、及它們中的2種以上的方法進行了表面處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求13 15中的任一項所述的管螺紋接頭，外螺紋端和內(nèi)螺紋端中的一 個部件的接觸表面具有上述潤滑皮膜，且外螺紋端和內(nèi)螺紋端中的另一部件的接觸表面通 過選自噴砂處理、酸洗、磷酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理、草酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理、硼酸鹽化學轉(zhuǎn)化處理、 電鍍、機械鍍、及它們中的2種以上的方法進行了表面處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求13 16中的任一項所述的管螺紋接頭，其用于連接油井管。
18.一種連接多個油井管的方法，使用權(quán)利要求13 16中的任一項所述的管螺紋接 頭，在不涂布潤滑脂的情況下進行連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種由外螺紋端和內(nèi)螺紋端構(gòu)成的特殊管螺紋接頭，在其上形成有抗咬性、氣密性、防銹性優(yōu)異，即使在高扭矩下接合時也能夠防止無螺紋金屬接觸部的屈服，不含有鉛等有害重金屬的潤滑皮膜，其中，所述外螺紋端和內(nèi)螺紋端分別具備螺紋部和無螺紋金屬接觸部(密封面和臺肩部)的接觸表面。該潤滑皮膜含有松香和氟化鈣中的一者或兩者、金屬皂、蠟、和堿性芳香族有機酸金屬鹽，進一步優(yōu)選含有潤滑性粉末、碳酸鎂、和/或碳水化合物，還特別優(yōu)選含有環(huán)糊精。
文檔編號C10M159/20GK101910387SQ20088012388
公開日2010年12月8日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者今井竜一, 后藤邦夫, 山本泰弘, 福本茂樹 申請人:住友金屬工業(yè)株式會社;法國瓦盧萊克曼內(nèi)斯曼石油天然氣公司