BRPI0605644B1 - hot rolled seamless tube and hot rolled seamless tube manufacturing process for use on cargo vehicle suspension axles - Google Patents

hot rolled seamless tube and hot rolled seamless tube manufacturing process for use on cargo vehicle suspension axles Download PDF

Info

Publication number
BRPI0605644B1
BRPI0605644B1 BRPI0605644A BRPI0605644B1 BR PI0605644 B1 BRPI0605644 B1 BR PI0605644B1 BR PI0605644 A BRPI0605644 A BR PI0605644A BR PI0605644 B1 BRPI0605644 B1 BR PI0605644B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
tube
maximum
seamless tube
hot
continuous
Prior art date
Application number
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
De Almeida Cunha Ferreira Marcelo
Alves Ferreira Neto Osvaldo
Nolasco De Carvalho Ricardo
Original Assignee
V & M Do Brasil S A
Vallourec Solucoes Tubulares Do Brasil S A
Vallourec Tubos Do Brasil S A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by V & M Do Brasil S A, Vallourec Solucoes Tubulares Do Brasil S A, Vallourec Tubos Do Brasil S A filed Critical V & M Do Brasil S A
Priority to BRPI0605644A priority Critical patent/BRPI0605644B8/en
Publication of BRPI0605644A publication Critical patent/BRPI0605644A/en
Publication of BRPI0605644B1 publication Critical patent/BRPI0605644B1/en
Publication of BRPI0605644B8 publication Critical patent/BRPI0605644B8/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

fabricação de tubo sem costura laminado a quente, com elevada resistência mecânica para uso em eixos de suspensão de veículos de carga e tubo sem costura laminado a quente com elevada resistência mecânica para uso em eixos de suspensão de veículos de carga a composição química desenvolvida para garantir elevada resistência mecânica com boa tenacidade e boa soldabilidade em tubos de aço sem costura, na condição de laminado a quente e normalizado em linha ou em forno contínuo, proporciona menor custo do processo produtivo (antes somente possível na condição de temperado e revenido), além de afetar positivamente no "lead time". o processo de fabricação do tubo sem costura desde a produção de ferro gusa com carvão vegetal, fabricação do aço em convertedor ld, metalurgia secundária em forno panela, desgaseificação a vácuo, lingotamento contínuo com agitação eletromagnética, laminação a quente em laminador contínuo com mandris (continuous mandrel mill) ou laminação automática (plug mill), com normalização em linha ou fora de linha em torno contínuo, garante a qualidade metalúrgica e as propriedades finais, necessárias para atender os esforços mecânicos a que os eixos estão expostos.manufacture of high mechanical strength hot-rolled seamless tube for use on cargo vehicle suspension axles and high mechanical strength hot-rolled seamless tube for use on cargo vehicle suspension axles the chemical composition developed to ensure High mechanical strength with good toughness and good weldability in seamless steel pipes, in hot rolled condition and standardized in line or continuous furnace, provides lower cost of the production process (previously only possible in tempered and tempering condition), besides positively affect lead time. the seamless tube manufacturing process from the production of charcoal pig iron, steel making in ld converter, secondary furnace metallurgy, vacuum degassing, continuous casting with electromagnetic stirring, hot rolling in mandrel continuous rolling mill ( continuous mandrel mill or plug mill, with continuous or in-line standardization around continuous, ensures the metallurgical quality and final properties necessary to meet the mechanical stresses to which the shafts are exposed.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE TUBO SEM COSTURA LAMINADO A QUENTE, E TUBO SEM COSTURA LAMINADO A QUENTE PARA USO EM EIXOS DE SUSPENSÃO DE VEÍCULOS DE CARGA".Invention Patent Descriptive Report for "HOT LAMINATED SEAMLESS TUBE MANUFACTURING PROCESS, AND HOT LAMINATED SEAMLESS TUBE FOR USE ON LOAD VEHICLE SUSPENSION AXLES".

[001] A presente patente trata-se de tubos sem costura que tiveram a sua composição química e o seu processo de fabricação especialmente projetados para a garantia de elevada resistência mecânica no estado laminado, aliada a boa tenacidade e boa soldabilidade. Este desenvolvimento tem por finalidade diminuir os custos com os tratamentos térmicos e o “lead time”, garantindo, já no estado laminado, um conjunto de propriedades mecânicas até então obtido somente por meio de têmpera e revenimento.[001] The present patent deals with seamless tubes that had their chemical composition and manufacturing process specially designed to guarantee high mechanical resistance in the laminated state, combined with good toughness and good weldability. This development aims to reduce the costs with heat treatments and the "lead time", guaranteeing, already in the laminated state, a set of mechanical properties until then obtained only through tempering and tempering.

[002] O bom desempenho de um eixo começa com o projeto de engenharia bem elaborado, capaz de incorporar as solicitações originadas do uso. Em seguida, estas solicitações devem ser traduzidas em requisitos para a seleção dos materiais e dos processos de fabricação. A principal característica da qualidade de um projeto de suspensão como um todo, é a resistência à fadiga do componente, devendo ser considerados também, outros detalhes de projetos, tais como, os pontos concentradores de tensão, a soldagem dos componentes auxiliares, os materiais selecionados (dimensões e propriedades mecânicas) e os processos envolvidos na fabricação (forjamento, usi-nagem, soldagem, etc).[002] The good performance of an axis begins with a well-designed engineering design, capable of incorporating the demands arising from use. Then, these requests must be translated into requirements for the selection of materials and manufacturing processes. The main characteristic of the quality of a suspension project as a whole is the fatigue resistance of the component, other design details, such as stress concentrating points, welding of auxiliary components, selected materials, should also be considered. (dimensions and mechanical properties) and the processes involved in manufacturing (forging, machining, welding, etc.).

[003] A seleção criteriosa dos materiais contribui decisivamente para a obtenção da boa resistência à fadiga do componente. As principais características de qualidade responsáveis indiretamente pela resistência à fadiga, são: a resistência mecânica (principalmente o limite de resistência à tração) e a tenacidade. Além disso, essas características devem ser obtidas com uma liga que garanta a boa soldabilidade. [004] As alternativas tecnológicas disponíveis e geralmente utiliza- das em 30 componentes tubulares para suspensões, estão resumidas na tabela da Fig. 1. Destas, destacam-se as alternativas com elevada resistência à tração e boa tenacidade (SAE 1030 e o BS 150M19) que apresentam ainda, carbono equivalente máximo de 0,59%, de acordo com a fórmula do llW. Atualmente, na laminação de tubos, esse conjunto de características especificadas para esses dois aços é obtido somente via têmpera e revenimento.[003] The careful selection of materials contributes decisively to obtain the good resistance to fatigue of the component. The main quality characteristics indirectly responsible for fatigue strength are: mechanical strength (mainly the limit of tensile strength) and toughness. In addition, these characteristics must be obtained with an alloy that guarantees good weldability. [004] The technological alternatives available and generally used in 30 tubular components for suspensions, are summarized in the table in Fig. 1. Of these, the alternatives with high tensile strength and good toughness stand out (SAE 1030 and BS 150M19 ) which also have a maximum carbon equivalent of 0.59%, according to the llW formula. Currently, in tube rolling, this set of characteristics specified for these two steels is obtained only through tempering and tempering.

[005] Para se obter as tais características de qualidade no estado laminado, deve-se projetar a liga e o processo de fabricação com foco no refino do grão.[005] To obtain such quality characteristics in the laminated state, the alloy and the manufacturing process must be designed with a focus on grain refining.

[006] Este mecanismo de endurecimento é o único capaz de, ao mesmo tempo, melhorar a resistência à tração e a tenacidade. Esse fundamento tem sido aplicado com sucesso na laminação de planos, em que aços microligados ao Ti, Nb, V e B são submetidos a um processamento termomecânico bem definido, com o objetivo de controlar, finalmente, a microestrutura (tamanho de grão, constituintes, etc.) e a subes-trutura (precipitação, subgrãos, etc.).[006] This hardening mechanism is the only one capable of, at the same time, improving tensile strength and toughness. This foundation has been successfully applied to flat rolling, in which steels microalloyed to Ti, Nb, V and B are subjected to a well-defined thermomechanical processing in order to finally control the microstructure (grain size, constituents, etc.) and the sub-structure (precipitation, sub-grains, etc.).

[007] Com base no exposto acima, foi desenvolvida uma composição química e um processo para a produção de tubos de aço sem costura, em atendimento às mesmas características de qualidade apresentadas pelo aço 150M19 da Fig. 1, com exceção dos limites máximos para a resistência à tração e a dureza.[007] Based on the above, a chemical composition and process was developed for the production of seamless steel tubes, in compliance with the same quality characteristics presented by the 150M19 steel in Fig. 1, except for the maximum limits for the tensile strength and hardness.

[008] Os objetivos da invenção são alcançados por um processo de fabricação de tubo sem costura laminado a quente para uso em eixos de suspensão de veículos de carga, compreendendo as seguintes etapas: - fabricação do aço em convertedor LD a partir de Ferro Gusa produzido em altos fornos a carvão vegetal, compreendendo: - a adição de insumos nitrogenados para incorporação de nitrogênio ao aço primário, e - a realização de sopro submerso com uso de pelo menos um dentre argônio e nitrogênio - refino secundário em forno de panela, o qual compreende a realização de ajuste da composição da liga, tratamento metalúrgico com Cálcio-Silício e borbulhamento de argônio, - desgaseificação a vácuo, - lingotamento contínuo com agitação eletromagnética, - laminação a quente em laminador contínuo com mandris ou em laminação automática, e - normalização em linha, [009] que a etapa de normalização em linha compreende o resfriamento do tubo em leito de resfriamento intermediário até a sua completa transformação e em seguida o reaquecimento do tubo em soleira oscilante a uma temperatura de 930° C a 950° C, [0010] em que - saindo do forno o tubo é descarepado e processado no laminador calibrador ou laminador estirador redutor; - em seguida o tubo é resfriado em leito e serrado no comprimento especificado.[008] The objectives of the invention are achieved by a process of manufacturing seamless hot-rolled tube for use in suspension axles for cargo vehicles, comprising the following steps: - fabrication of steel in LD converter from pig iron produced in charcoal blast furnaces, comprising: - the addition of nitrogen inputs to incorporate nitrogen into the primary steel, and - the carrying out of a submerged blow using at least one of argon and nitrogen - secondary refining in a pot oven, which it includes adjusting the alloy composition, metallurgical treatment with calcium-silicon and argon bubbling, - vacuum degassing, - continuous casting with electromagnetic stirring, - hot rolling in continuous rolling with mandrels or in automatic rolling, and - normalization in-line, [009] that the in-line standardization step comprises cooling the tube in a bed of res intermediate cooling until its complete transformation and then the reheating of the tube on an oscillating threshold at a temperature of 930 ° C to 950 ° C, [0010] where - leaving the oven the tube is unscrewed and processed in the calibrator laminator or drawing laminator reducer; - then the tube is cooled in bed and sawn to the specified length.

[0011] Os objetivos da invenção são ainda alcançados por um tubo sem costura laminado a quente para uso em eixos de suspensão de veículos de carga, produzido pelo processo como aqui descrito, o tubo é constituído de uma liga de aço com elevada resistência mecânica compreendendo teores de: 0,10 a 0,26% de carbono, 1,20 a 2,00% de manganês, no máximo 0,025% de fósforo, no máximo 0,010% de enxofre, 0,30 a 0,50% de silício, no máximo 0,20% de níquel, no máximo 0,20% de cromo, no máximo 0,10% de molibdênio, 0,05 a 0,20% de vanádio, no máximo 0,20% de cobre, no máximo 0,010% de alumínio e no mínimo 0,0060% de nitrogênio, [0012] o restante sendo ferro, sendo que os elementos níquel, cromo, molibdênio e cobre estão obrigatoriamente presentes na liga, [0013] sendo que o tubo possui um teor de carbono equivalente CequW entre 0,56% até 0,57%, Limite de Escoamento mínimo de 520 MPa, Limite de Resistência de 720 a 800 MPa, Alongamento (50mm) mínimo de 18%, Dureza de 220 a 250 HB, Energia absorvida em ensaio de impacto Charpy média mínima de 40J e individual mínima de 40J.[0011] The objectives of the invention are further achieved by a seamless hot-rolled tube for use on cargo vehicle suspension shafts, produced by the process as described here, the tube is made of a steel alloy with high mechanical strength comprising contents: 0.10 to 0.26% carbon, 1.20 to 2.00% manganese, maximum 0.025% phosphorus, maximum 0.010% sulfur, 0.30 to 0.50% silicon, maximum 0.20% nickel, maximum 0.20% chromium, maximum 0.10% molybdenum, 0.05 to 0.20% vanadium, maximum 0.20% copper, maximum 0.010 % aluminum and at least 0.0060% nitrogen, [0012] the remainder being iron, the elements nickel, chromium, molybdenum and copper being obligatorily present in the alloy, [0013] and the tube has a carbon content CequW equivalent between 0.56% to 0.57%, Minimum yield limit of 520 MPa, Resistance limit of 720 to 800 MPa, Elongation (50mm) minimum of 18%, Hardness d and 220 to 250 HB, Energy absorbed in an impact test Charpy minimum of 40J and individual minimum of 40J.

[0014] As características que devem ser atendidas, são: Ceq iw < 0,59%, Limite de Escoamento > 510 MPa (para espessura de parede < 13mm) ou > 480 MPa (para espessura de parede > 13mm), Limite de Resistência entre 630 e 820 MPa, Alongamento(50mm) > 18%, Dureza entre 187 e 260 HB, Energia Absorvida em ensaio de impacto Charpy (corpo-de-prova 10x10x55mm, entalhe em V com 2mm, temperatura de -20°C): média > 40J e individual > 30J.[0014] The characteristics that must be met are: Ceq iw <0.59%, Flow Limit> 510 MPa (for wall thickness <13mm) or> 480 MPa (for wall thickness> 13mm), Resistance Limit between 630 and 820 MPa, Elongation (50mm)> 18%, Hardness between 187 and 260 HB, Energy Absorbed in Charpy impact test (specimen 10x10x55mm, V notch with 2mm, temperature of -20 ° C): average> 40J and individual> 30J.

[0015] A composição química do produto desenvolvido está apresentada na tabela da Fig. 2. No projeto desta composição química, cada elemento foi cuidadosamente ajustado de acordo com os critérios descritos a seguir: o principal mecanismo de endurecimento utilizado nesta liga é o de precipitação de carbonitretos de Vanádio na ferrita. Esta precipitação ocorre preferencialmente após a transformação, uma vez que a precipitação na interfase (austenita -> ferrita) é dificultada pela baixa temperatura de transformação desta liga, aproximadamente 730°C.[0015] The chemical composition of the product developed is shown in the table in Fig. 2. In the design of this chemical composition, each element was carefully adjusted according to the criteria described below: the main hardening mechanism used in this alloy is the precipitation of Vanadium carbonitrides on ferrite. This precipitation occurs preferably after the transformation, since the precipitation in the interphase (austenite -> ferrite) is hindered by the low transformation temperature of this alloy, approximately 730 ° C.

[0016] A literatura mostra que os teores de Vanádio próximos a 0,12% são suficientes para maximizar esse mecanismo. Mostra, também, que mais importante que o teor de Vanádio, é a disponibilidade de elementos intersticiais, Carbono e Nitrogênio. Estes elementos contribuem com a resistência à tração na taxa de 15MPa/0,01%C e 5MPa/0,001%N. É importante notar que o teor de carbono deve ser limitado devido ao seu efeito negativo na soldabilidade e tenacidade.[0016] The literature shows that Vanadium levels close to 0.12% are sufficient to maximize this mechanism. It also shows that more important than the Vanadium content is the availability of interstitial elements, Carbon and Nitrogen. These elements contribute to the tensile strength at the rate of 15MPa / 0.01% C and 5MPa / 0.001% N. It is important to note that the carbon content must be limited due to its negative effect on weldability and toughness.

[0017] Os elementos químicos, tais como, Alumínio, Nióbio, Titânio e Boro, devem ter seus teores mantidos o mais baixo possível, por dois motivos: maximixar a disponibilidade dos elementos intersticiais aumentando a força motriz para a precipitação na ferrita. Isto aumenta a taxa de nucleação dos precipitados e aumenta a eficiência deste mecanismo; e, evitar a coprecipitação de carbonitretos de Vanádio sobre os precipitados mais estáveis formados antes da laminação de acabamento.[0017] Chemical elements, such as Aluminum, Niobium, Titanium and Boron, should have their contents kept as low as possible, for two reasons: to maximize the availability of interstitial elements, increasing the driving force for precipitation in the ferrite. This increases the rate of nucleation of the precipitates and increases the efficiency of this mechanism; and, avoid the coprecipitation of Vanadium carbonitrides on the most stable precipitates formed before the finishing lamination.

[0018] Os teores dos elementos, tais como, Enxofre e Fósforo, devem ser também os mais baixos possíveis, devido aos seus efeitos negativos na tenacidade, associados a microinclusão e microsegregação, respectivamente. Os demais elementos, tais como Manganês, Silício, Níquel, Cromo, Molibdênio e Cobre, contribuem para o aumento da resistência mecânica por mecanismos de endurecimento diversos. Estes elementos constituem assim a base da liga, ou seja, definem a proporção de microconstituintes - ferrita, perlita e bainita - presentes após o resfriamento em taxas típicas do produto em linha.[0018] The contents of the elements, such as Sulfur and Phosphorus, should also be as low as possible, due to their negative effects on toughness, associated with microinclusion and microsegregation, respectively. The other elements, such as Manganese, Silicon, Nickel, Chromium, Molybdenum and Copper, contribute to the increase of the mechanical resistance by different hardening mechanisms. These elements thus form the basis of the alloy, that is, they define the proportion of microconstituents - ferrite, perlite and bainite - present after cooling at rates typical of the in-line product.

[0019] Outro mecanismo fundamental para obtenção do conjunto de propriedades citado anteriormente, é o refino do grão. Esse mecanismo é o único que contribui, ao mesmo tempo, para o aumento da resistência mecânica e para o aumento da tenacidade. O refino de grão pode ser obtido por uma combinação de projeto de liga e de processo- tratamentos térmicos ou termomecânicos. Para o produto aqui descrito, adotou-se a normalização em linha como a rota de processamento, necessária para o refino do grão que garantirá a tenacidade especificada. Esta rota é ca- paz de promover uma diminuição na temperatura de transição dúctil-frágil de aproximadamente 55°C, como mostra a Fig. 3, para o primeiro protótipo.[0019] Another fundamental mechanism for obtaining the set of properties mentioned above, is the refining of the grain. This mechanism is the only one that contributes, at the same time, to the increase of the mechanical resistance and to the increase of the toughness. Grain refining can be achieved by a combination of alloy design and process - thermal or thermomechanical treatments. For the product described here, in-line normalization was adopted as the processing route, necessary for refining the grain that will guarantee the specified toughness. This route is capable of promoting a decrease in the ductile-brittle transition temperature of approximately 55 ° C, as shown in Fig. 3, for the first prototype.

[0020] A partir dos projetos de liga e de processo definidos anteriormente, foram fundidas e laminadas duas corridas protótipo para a avaliação das propriedades mecânicas finais. As duas corridas possuem a mesma base quanto à composição química, variando apenas o teor de Carbono e, conseqüentemente, o Carbono Equivalente, CeqIIW. A primeira corrida apresenta o Carbono Equivalente de 0,508% e a segunda, de 0,566%. Os tubos foram laminados com diâmetro externo de 127,0 mm e espessuras de parede de 11,7, 13,0, 16,0 e 19,0 mm. A descrição mais detalhada dos processos envolvidos na fabricação desses tubos será feita mais adiante.[0020] From the alloy and process designs defined above, two prototype runs were cast and rolled for the evaluation of the final mechanical properties. The two races have the same basis regarding chemical composition, varying only the content of Carbon and, consequently, the Equivalent Carbon, CeqIIW. The first race has an Equivalent Carbon of 0.508% and the second, 0.566%. The tubes were laminated with an external diameter of 127.0 mm and wall thicknesses of 11.7, 13.0, 16.0 and 19.0 mm. A more detailed description of the processes involved in the manufacture of these tubes will be provided later.

[0021] Os resultados obtidos das duas corridas são apresentados nas tabelas das Figs. 4 a 8: Limite de Escoamento, Limite de Resistência à Tração, Alongamento, Dureza e Impacto. Obviamente, a primeira corrida atende apenas a 480 MPa de limite de escoamento (espessura de parede > 13 mm). Esta corrida é apresentada aqui também como referência para a definição da faixa de trabalho na elaboração do aço para o atendimento às especificações para as espessuras de parede < 13 mm. Para esse tipo de liga, a dispersão de processo quanto ao Carbono Equivalente é de 0,042%, para um nível de confiança de 99,7%.[0021] The results obtained from the two runs are presented in the tables of Figs. 4 to 8: Flow Limit, Tensile Strength Limit, Elongation, Hardness and Impact. Obviously, the first run meets only 480 MPa yield limit (wall thickness> 13 mm). This run is also presented here as a reference for defining the working range in the preparation of steel to meet the specifications for wall thicknesses <13 mm. For this type of alloy, the process dispersion for Carbon Equivalent is 0.042%, for a 99.7% confidence level.

[0022] Dentro da composição química desenvolvida, a microestrutu-ra no estado laminado com normalização em linha ou fora de linha, com velocidades de resfriamento típicas de tubos para eixos, é composta de ferrita, perlita e uma pequena quantidade de bainita. As microestruturas típicas desse material são apresentadas nas Fig. 9 e 10 para as bitolas 127,0 x 11,7 e 127,0 x 19,0 mm, respectivamente.[0022] Within the developed chemical composition, the microstructure in the laminated state with in-line or out-of-line normalization, with typical cooling speeds of tubes for shafts, is composed of ferrite, perlite and a small amount of bainite. The typical microstructures of this material are shown in Fig. 9 and 10 for gauges 127.0 x 11.7 and 127.0 x 19.0 mm, respectively.

[0023] O aço utilizado neste produto é oriundo de um Convertedor LD a partir de Ferro Gusa produzido em Altos Fornos a carvão vegetal. O[0023] The steel used in this product comes from an LD converter from pig iron produced in blast furnaces with charcoal. O

Convertedor LD é equipado com sopro submerso e permite o uso de Ar-gônio e Nitrogênio durante todo o processamento. Esta etapa é totalmente controlada por computador através de modelos estáticos e dinâmicos com desenvolvimento próprio. As medições contínuas da temperatura durante o sopro e o cálculo da adição de ligas, fazem parte desse sistema. Esta rotina garante ao produto os baixos teores necessários de Fósforo e Enxofre. Nesta etapa são utilizados insumos nitrogenados para a incorporação de Nitrogênio ao aço primário além de outras práticas operacionais com o mesmo objetivo.LD converter is equipped with submerged blowing and allows the use of Argon and Nitrogen throughout the processing. This stage is completely controlled by computer through static and dynamic models with its own development. Continuous temperature measurements during blowing and calculation of the addition of alloys are part of this system. This routine guarantees the product the necessary low levels of phosphorus and sulfur. In this stage, nitrogen inputs are used for the incorporation of Nitrogen into primary steel, in addition to other operational practices with the same objective.

[0024] Em seguida, o aço é submetido ao refino secundário em forno panela, onde são feitos os ajustes na composição química, bem como tratamento metalúrgico com Cálcio-Silício. A adição de ligas, o tratamento com Cálcio-Silício, o borbulhamento de Argônio e as retiradas de amostras, são feitas neste equipamento de forma totalmente automatizada. Através deste processo, se garante a produção do aço numa estreita faixa de composição, com vista no atendimento da qualidade do produto. Com o resultado do borbulhamento do gás inerte e o uso de escórias sintéticas, o teor de Enxofre pode atingir níveis abaixo de 0,003%. O refino secundário em forno panela também melhora a micropureza, permite uma melhor distribuição dos elementos de liga e um melhor ajuste da temperatura.[0024] Then, the steel is subjected to secondary refining in a pan oven, where adjustments are made to the chemical composition, as well as metallurgical treatment with calcium-silicon. The addition of alloys, the treatment with Calcium-Silicon, the bubbling of Argon and the removal of samples, are done in this equipment in a fully automated way. Through this process, steel production is guaranteed in a narrow range of composition, with a view to meeting product quality. With the result of bubbling inert gas and the use of synthetic slags, the sulfur content can reach levels below 0.003%. The secondary refining in a pan oven also improves the micro-purity, allows a better distribution of the alloying elements and a better adjustment of the temperature.

[0025] Após a metalurgia secundária em forno panela, o aço é enviado para o lingotamento contínuo, numa máquina de 4 veios, onde é submetido a um processo simultâneo de refrigeração e estripagem. Neste processo são obtidas barras redondas com diâmetros de 180, 194 ou 230 mm e comprimentos entre 6 e 12 m. A máquina é equipada com agitação eletromagnética dupla que proporciona uma melhor qualidade do material lingotado quanto à segregação de elementos e porosidade na região central. Também é utilizada uma última técnica de incorporação de Nitrogênio: a da refrigeração das molas da válvula-gaveta na panela com Nitrogênio gasoso.[0025] After secondary metallurgy in a pan oven, the steel is sent to continuous casting, in a 4-shaft machine, where it is subjected to a simultaneous cooling and gutting process. In this process, round bars with diameters of 180, 194 or 230 mm and lengths between 6 and 12 m are obtained. The machine is equipped with double electromagnetic stirring that provides a better quality of the ingot material in terms of segregation of elements and porosity in the central region. A last Nitrogen incorporation technique is also used: the cooling of the gate valve springs in the pan with nitrogen gas.

[0026] As barras produzidas na Aciaria são cortadas em blocos com comprimento adequado antes de serem empregadas nas usinas de lami-nação a quente de tubos. Os tubos são laminados por via Laminação Contínua com mandris, para produção de tubos com diâmetro externo entre 26,7 a 177,8 mm (3/4 a 7 polegadas), ou por via Laminação Automática (Plug MilI), para tubos com diâmetro externo entre 168,3 e 365,1 mm (6 a 14 polegadas).[0026] The bars produced at the steelworks are cut into blocks of suitable length before being used in hot-rolled pipe mills. The tubes are laminated via Continuous Lamination with mandrels, to produce tubes with an external diameter between 26.7 to 177.8 mm (3/4 to 7 inches), or via Automatic Lamination (MilI Plug), for tubes with a diameter between 168.3 and 365.1 mm (6 to 14 inches).

[0027] Na Laminação Contínua o bloco é reaquecido em um forno de soleira rotativa a uma temperatura de 1280°C e o tempo de forno é controlado por um sistema de otimização com pesquisa e desenvolvimento próprios. Após o reaquecimento, o bloco é perfurado no laminador oblíquo e o tubo obtido deste processo segue para o laminador redutor com o objetivo de padronizar o diâmetro externo para a etapa posterior. O tubo segue para o laminador contínuo com mandris, onde se obtém uma espessura de parede próxima à do produto final. O tubo deste lami-nador segue para o leito de resfriamento intermediário, para a concretização da normalização em linha. Isto se torna possível através do resfriamento do material até a sua completa transformação antes de ser novamente aquecido a uma temperatura próxima a 950°C, num forno de soleira oscilante. Em seguida, o tubo é descarepado e processado no laminador estirador redutor, onde são obtidas as dimensões finais do produto. O tubo é resfriado em leito e serrado para o comprimento especificado. Um sistema de rastreamento supervisiona toda a operação e registra aproximadamente 400 parâmetros do processo de laminação a quente.[0027] In Continuous Lamination the block is reheated in a rotary hearth oven at a temperature of 1280 ° C and the oven time is controlled by an optimization system with its own research and development. After reheating, the block is drilled in the oblique laminator and the tube obtained from this process goes to the reducing laminator in order to standardize the outside diameter for the subsequent step. The tube goes to the continuous laminator with mandrels, where a wall thickness close to that of the final product is obtained. The tube of this laminer goes to the intermediate cooling bed, for the realization of the normalization in line. This is made possible by cooling the material until its complete transformation before being heated again to a temperature close to 950 ° C, in an oscillating hearth oven. Then, the tube is stripped and processed in the drawing reducer laminator, where the final product dimensions are obtained. The tube is cooled in bed and sawed to the specified length. A tracking system supervises the entire operation and records approximately 400 parameters of the hot rolling process.

[0028] Na Laminação Automática o bloco é reaquecido em um forno de soleira oscilante aproximadamente 1280°C e, em seguida, é perfurado no laminador oblíquo. Após a perfuração, o tubo é transportado para o laminador com mandris (Plug MilI), onde se obtém uma espessura de parede bastante próxima à especificada para o produto. Em seguida, o tubo deste processo passa por um alisamento com expansão do diâmetro externo no laminador alisador (Reeler Mill). O tubo deste processo segue para o leito de resfriamento intermediário para a concretização da normalização em linha, através do resfriamento do material até a sua completa transformação. Em seguida, o tubo será reaquecido no forno de soleira oscilante, a uma temperatura aproximada de 930°C. Saindo do forno, o tubo é descarepado e passa pelo laminador calibrador, para a obtenção das dimensões finais. O tubo é, então, resfriado em leito e serrado para o comprimento especificado. Um sistema de rastreamento supervisiona a operação durante todo o processo de laminação a quente.[0028] In Automatic Lamination the block is reheated in an oscillating hearth furnace at approximately 1280 ° C and then it is drilled in the oblique laminator. After drilling, the tube is transported to the laminator with mandrels (Plug MilI), where the wall thickness is very close to that specified for the product. Then, the tube of this process undergoes a smoothing with expansion of the outside diameter in the smoothing laminator (Reeler Mill). The tube of this process goes to the intermediate cooling bed for the realization of the standardization in line, through the cooling of the material until its complete transformation. Then, the tube will be reheated in the oscillating hearth oven, at a temperature of approximately 930 ° C. Leaving the oven, the tube is stripped and passes through the calibrator laminator to obtain the final dimensions. The tube is then cooled in a bed and sawn to the specified length. A tracking system supervises the operation throughout the hot rolling process.

REIVINDICAÇÕES

Claims (7)

1. Processo de fabricação de tubo sem costura laminado a quente para uso em eixos de suspensão de veículos de carga, compreendendo as seguintes etapas: - fabricação do aço em convertedor LD a partir de Ferro Gusa produzido em altos fornos a carvão vegetal, compreendendo: - a adição de insumos nitrogenados para incorporação de nitrogênio ao aço primário, e - a realização de sopro submerso com uso de pelo menos um dentre argônio e nitrogênio - refino secundário em forno de panela, o qual compreende a realização de ajuste da composição da liga, tratamento metalúrgico com Cálcio-Silício e borbulhamento de argônio, - desgaseificação a vácuo, - lingotamento contínuo com agitação eletromagnética, - laminação a quente em laminador contínuo com mandris ou em laminação automática, e - normalização em linha, caracterizado pelo fato de que a etapa de normalização em linha compreender o resfriamento do tubo em leito de resfriamento intermediário até a sua completa transformação e em seguida o reaquecimento do tubo em soleira oscilante a uma temperatura de 930° C a 950° C, em que - saindo do forno, o tubo é descarepado e processado no laminador calibrador ou laminador estirador redutor; - em seguida o tubo é resfriado em leito e serrado no comprimento especificado.1. Process for the manufacture of seamless hot-rolled tube for use in suspension axles for cargo vehicles, comprising the following steps: - manufacture of steel in LD converter from pig iron produced in blast furnaces with charcoal, comprising: - the addition of nitrogen inputs to incorporate nitrogen into the primary steel, and - the submerged blowing with the use of at least one of argon and nitrogen - secondary refining in a pot oven, which comprises adjusting the alloy composition , metallurgical treatment with Calcium-Silicon and argon bubbling, - vacuum degassing, - continuous casting with electromagnetic stirring, - hot rolling in continuous rolling with mandrels or in automatic rolling, and - in-line normalization, characterized by the fact that the normalization step in line to understand the cooling of the tube in an intermediate cooling bed until the its complete transformation and then the reheating of the tube in an oscillating sill at a temperature of 930 ° C to 950 ° C, in which - when leaving the oven, the tube is stripped and processed in the calibrating laminator or the drawing reducer laminator; - then the tube is cooled in bed and sawn to the specified length. 2. Processo de fabricação de tubo sem costura de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma etapa de incorporação de nitrogênio pela refrigeração das válvu-las-gaveta da panela com nitrogênio gasosos.2. Seamless tube manufacturing process according to claim 1, characterized by the fact that it also comprises a step of nitrogen incorporation by cooling the pot's valves-drawer with gaseous nitrogen. 3. Processo de fabricação de tubo sem costura de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que na etapa de lingotamento contínuo com agitação eletromagnética são realizadas simultaneamente refrigeração e estripagem.3. Seamless tube manufacturing process according to either claim 1 or claim 2, characterized by the fact that in the continuous casting step with electromagnetic stirring, refrigeration and gutting are carried out simultaneously. 4. Processo de fabricação de tubo sem costura de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que na etapa de laminação contínua, os blocos formados na etapa de lingotamento são aquecidos a uma temperatura de 1280° C em forno de soleira e, em seguida, perfurados.4. Seamless tube manufacturing process according to any one of claims 1 to 3, characterized by the fact that in the continuous rolling step, the blocks formed in the casting step are heated to a temperature of 1280 ° C in a sill and then drilled. 5. Tubo sem costura laminado a quente para uso em eixos de suspensão de veículos de carga, produzido pelo processo como definido na reivindicação 1, sendo que o tubo é constituído de uma liga de aço com elevada resistência mecânica caracterizado por, % em massa, compreender os teores de: 0,10 a 0,26% de carbono, 1,20 a 2,00% de manganês, no máximo 0,025% de fósforo, no máximo 0,010% de enxofre, 0,30 a 0,50% de silício, no máximo 0,20% de níquel, no máximo 0,20% de cromo, no máximo 0,20% de cobre, no máximo 0,10% de molibdênio, 0,05 a 0,20% de vanádio, no máximo 0,010% de alumínio, no mínimo 0,0060% de nitrogênio, e o restante de ferro, sendo que os elementos níquel, cromo, molibdênio e cobre estão obrigatoriamente presentes na liga; e o tubo possui um teor de carbono equivalente Ceqiiw entre 0,56% a 0,57%, Limite de Escoamento mínimo de 520 MPa, Limite de Resistência de 720 a 800 MPa, Alongamento (50mm) mínimo de 18%, Dureza de 220 a 250 HB, Energia absorvida em ensaio de impacto Charpy média mínima de 40 J e individual mínima de 40 J.5. Hot-rolled seamless tube for use on cargo vehicle suspension axles, produced by the process as defined in claim 1, the tube being made of a steel alloy with high mechanical strength characterized by,% by mass, understand the contents of: 0.10 to 0.26% carbon, 1.20 to 2.00% manganese, maximum 0.025% phosphorus, maximum 0.010% sulfur, 0.30 to 0.50% silicon, at most 0.20% nickel, at most 0.20% chromium, at most 0.20% copper, at most 0.10% molybdenum, 0.05 to 0.20% vanadium, at maximum 0.010% aluminum, minimum 0.0060% nitrogen, and the remainder iron, with the elements nickel, chromium, molybdenum and copper necessarily present in the alloy; and the tube has a Ceqiiw equivalent carbon content between 0.56% to 0.57%, minimum yield limit of 520 MPa, resistance limit of 720 to 800 MPa, minimum elongation (50mm) of 18%, hardness of 220 at 250 HB, Energy absorbed in impact test Charpy minimum minimum of 40 J and minimum individual of 40 J. 6. Tubo sem costura laminado a quente, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a liga metálica compreende teores de 0,10 a 0,26% de carbono, 1,20 a 2,00% de manganês, no máximo 0,025% de fósforo, no máximo 0,010% de enxofre, 0,30 a 0,50% de silício, no máximo 0,20% de níquel, no máximo 0,20% de cromo, no máximo 0,08% de molibdênio, 0,05 a 0,20% de vanádio, no máximo 0,20% de cobre, no máximo 0,010% de alumínio e no mínimo 0,0060% de nitrogênio.6. Hot-rolled seamless tube, according to claim 5, characterized by the fact that the metallic alloy comprises contents of 0.10 to 0.26% carbon, 1.20 to 2.00% manganese, in the maximum 0.025% phosphorus, maximum 0.010% sulfur, 0.30 to 0.50% silicon, maximum 0.20% nickel, maximum 0.20% chromium, maximum 0.08% molybdenum 0.05 to 0.20% vanadium, maximum 0.20% copper, maximum 0.010% aluminum and minimum 0.0060% nitrogen. 7. Tubo sem costura laminado a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a liga metálica é produzida a partir de ferro gusa.7. Hot-rolled seamless tube according to either of claims 5 or 6, characterized by the fact that the metal alloy is produced from pig iron.
BRPI0605644A 2006-11-03 2006-11-03 hot-rolled seamless tube manufacturing process, and hot-rolled seamless tube for use in cargo vehicle suspension axles BRPI0605644B8 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI0605644A BRPI0605644B8 (en) 2006-11-03 2006-11-03 hot-rolled seamless tube manufacturing process, and hot-rolled seamless tube for use in cargo vehicle suspension axles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI0605644A BRPI0605644B8 (en) 2006-11-03 2006-11-03 hot-rolled seamless tube manufacturing process, and hot-rolled seamless tube for use in cargo vehicle suspension axles

Publications (3)

Publication Number Publication Date
BRPI0605644A BRPI0605644A (en) 2008-06-24
BRPI0605644B1 true BRPI0605644B1 (en) 2019-12-03
BRPI0605644B8 BRPI0605644B8 (en) 2021-06-29

Family

ID=39529526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0605644A BRPI0605644B8 (en) 2006-11-03 2006-11-03 hot-rolled seamless tube manufacturing process, and hot-rolled seamless tube for use in cargo vehicle suspension axles

Country Status (1)

Country Link
BR (1) BRPI0605644B8 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0605644B8 (en) 2021-06-29
BRPI0605644A (en) 2008-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104395487B (en) Hollow stabilizer, and steel pipe for hollow stabilizers and method for production thereof
CN109055864B (en) High-strength-toughness low-yield-ratio wide and thick steel plate for hot-bending elbow and production method thereof
CN102666885B (en) Production method for thick steel plate
US8709174B2 (en) Seamless steel pipe for line pipe and method for manufacturing the same
EP1876254B1 (en) Thick seamless steel pipe for line pipe and method for production thereof
JP6048626B1 (en) Thick, high toughness, high strength steel plate and method for producing the same
CN110643897B (en) Steel for extra-wide thick-wall low-yield-ratio X80 straight welded pipe and production method thereof
US20040109784A1 (en) Steel and steel tube for high- temperature use
CN110656288B (en) Steel for ultra-wide, ultra-thick and high-toughness X80 straight welded pipe and production method thereof
CN101706020B (en) Method for preparing high alloy steel seamless steel pipe
JP6819198B2 (en) Rolled bar for cold forged tempered products
JP2009293063A (en) METHOD FOR MANUFACTURING HIGH-Cr HEAT-RESISTANT FERRITIC STEEL MATERIAL
JP2016089188A (en) Thick steel plate and method of producing the same
US20090044882A1 (en) Oil well pipe for expandable tubular applications excellent in post-expansion toughness and method of manufacturing the same
WO2011042936A1 (en) High-strength steel pipe, steel plate for high-strength steel pipe, and processes for producing these
CN105543701B (en) Low manganese chromium HIC resistance pipeline acicular ferrite steel and its manufacture method high
CN106929774B (en) A kind of normalizing state X52 sulfur resistive seamless line pipes and preparation method thereof
CN111118257A (en) Heat treatment method for improving impact toughness of boron-containing thick hydroelectric steel plate core
CN111996462B (en) Longitudinal variable-thickness ultrahigh-strength ship board and production method thereof
CN105695882A (en) J55-grade low-yield-ratio electric resistance welding sleeve steel and manufacturing method thereof
CN111187978A (en) Phi 559 mm-711 mm large-caliber oblique rolling rotary-expansion seamless pipeline pipe and manufacturing method thereof
CN105112780A (en) Low-carbon-equivalent-coefficient steel plate for large-thickness pressure-bearing equipment, and production method
CN114164315B (en) 1000 MPa-grade high-strength high-toughness easy-welding nano steel with thickness of 60-120 mm and preparation method thereof
CN112375997B (en) Manufacturing method of X70M pipeline steel plate used under low-cost and ultralow-temperature conditions
BRPI0605644B1 (en) hot rolled seamless tube and hot rolled seamless tube manufacturing process for use on cargo vehicle suspension axles

Legal Events

Date Code Title Description
B25D Requested change of name of applicant approved

Owner name: VALLOUREC TUBOS DO BRASIL S.A. (BR/MG)

B15K Others concerning applications: alteration of classification

Ipc: B21B 17/04 (2006.01), B60G 1/00 (2006.01)

B07A Technical examination (opinion): publication of technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: VALLOUREC SOLUCOES TUBULARES DO BRASIL S.A. (BR/MG

B09B Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette]
B12B Appeal: appeal against refusal
B16A Patent or certificate of addition of invention granted

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 03/12/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. (CO) 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 03/12/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS

B24B Patent annual fee: requirement for complementing annual fee

Free format text: COMPLEMENTAR A RETRIBUICAO DA(S) 13A E 15A ANUIDADE(S), DE ACORDO COM TABELA VIGENTE, REFERENTE A(S) GUIA(S) DE RECOLHIMENTO 29409161800244648 E 29409161929029518.

B16C Correction of notification of the grant

Free format text: REF. RPI 2552 DE 03/12/2019 QUANTO A DATA DE DEPOSITO.

B24E Patent annual fee: resolution cancelled

Free format text: ANULADA A PUBLICACAO CODIGO 24.2 NA RPI NO 2630 DE 01/06/2021.