DD275415A1 - METHOD FOR THE PRODUCTION OF SEAMLESS PIPES OF HIGH-WELD, WELDABLE, COLD-COATING MODELS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von nahtlosen Rohren aus hochfesten, schweissbaren, kaltzaehen Baustaehlen. Sie betrifft das technische Gebiet der Herstellung von nahtlosen Stahlrohren auf einer Stiefelstrasse. Durch Vorgabe eines bestimmten Temperatur- und Umformregimes, welches das Umwandlungsverhalten mikrolegierter Staehle beruecksichtigt, ist es moeglich, aus der Walzhitze ohne zusaetzliche Waermebehandlungs- oder Verguetestufen nahtlose Rohre mit Gefuegen und damit verbundenen mechanischen Eigenschaften zu erzielen, die eine wesentliche Verbesserung des Masse-Leistungs-Verhaeltnisses von Konstruktionen oder Bauelementen gewaehrleisten.The invention relates to a method for the production of seamless tubes made of high-strength, weldable, cold-chewed construction steel. It concerns the technical field of producing seamless steel tubes on a boulevard. By specifying a specific temperature and forming regime, which takes into account the conversion behavior of microalloyed steels, it is possible to obtain from the rolling heat without additional heat treatment or rendering steps seamless tubes with structures and associated mechanical properties which significantly improve the mass performance. Guarantee the quality of constructions or components.
Description
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von nahtlosen Stahlrohren aus hochfesten, schweißbaren, kaltzähen Baustählen, die für Konstruktion und Konstruktionselemente aus Stahlrohren Anwendung finden.The invention relates to a method for the production of seamless steel tubes made of high-strength, weldable, cold-strength structural steel, which are used for construction and construction elements of steel pipes.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Bekanntlich erhalten nahtlose Rohre aus hochfesten, schweißbaren, kaltzähen Baustählen ihre mechanischen Eigenschaften für den Einsatz durch die Analyse, durch die Anwendung thermomechanischer Behandlungsverfahren beim Warmwalzen oder durch Wärmebehandlungsverfahren. Unter den Wärmebehandlungsverfahren nimmt das Vergüten eine dominierende Rolle ein. Es handelt sich jedoch um ein zusätzliches Bearbeitungsverfahren, welches zeit- und energieaufwendig und daher mit erheblichen Kosten verbunden ist. Das Vergüten aus der Walzhitze ist zwar ebenfalls bekannt, setzt aber spezielle Anlagen voraus, die in die Walzstraße eingeordnet werden müssen. Solche Anlagen nachträglich in eine bestehende Walzstraße einzuordnen und leistungsmäßig anzupassen, erfordert erhebliche Kosten.As is well known, seamless tubes of high strength, weldable, cold-worked structural steels obtain their mechanical properties for use by analysis, by the application of thermomechanical treatment processes in hot rolling or by heat treatment processes. Tempering plays a dominant role among heat treatment processes. However, it is an additional processing method, which is time consuming and energy consuming and therefore associated with considerable costs. Although the tempering from the rolling heat is also known, but requires special equipment that must be classified in the rolling mill. To classify such plants retroactively in an existing rolling mill and to adjust their performance requires considerable costs.
Thermomechenische Behandlungsverfahren verlangen neben einem eng begrenzten Temperatur-, Umformungs- und Zeitregime die Gewährleistung relativ enger Anaiysentoleranzen. Schon geringe Abweichungen der Gehalte einiger Elemente können das Temperatur-Zeitregime eines Stahles wesentlich verändern, so daß die Gewährleistung der angestrebten rnechanischen Eigenschaften nicht mehr möglich ist und zu Ausschuß oder ggf. nachträglichen Wärmebehandlungen führen. Zur Erweiterung des Temperatur- und Zeitregimes bei der thermomechanischen Behandlung ist das Mikrolegieren mit einigen Elementen bekannt.Thermomechenische treatment require in addition to a narrow temperature, transformation and time regime to ensure relatively narrow Anaiysentoleranzen. Even small deviations of the contents of some elements can change the temperature-time regime of a steel significantly, so that the guarantee of the desired mechanical properties is no longer possible and lead to committee or possibly subsequent heat treatments. To extend the temperature and time regime in the thermomechanical treatment micro-alloying with some elements is known.
So schl igt z. B. die DE-PS 3313755 vor, ein Kohlenstoff-zu-Vanadin-Verhältnis im Stahl von 0,4 bis 1,5 einzuhalten, oberhalb 1 200T mit mindestens 40% Umformgrad vorzuverformen, in mehreren Umformstufen mit insgesamt mindestens 50% Abnahme fertigzuwalzen, wobei eine Endwalztemperatur von 800 bis 10000C einzuhalten ist. Dieses Verfahren ist in Stiefelstraßen nicht möglich, bei denen ein großer Teil der Rohrsortimente abschließend nur im Durchmesser reduziert wird. Daraus ergaben sich Endumformgrade von 2 bis 20%.So z. For example, DE-PS 3313755 proposes to maintain a carbon-to-vanadium ratio in the steel of 0.4 to 1.5, to preform above 1 200T with at least 40% degree of deformation, finish in several forming stages with a total of at least 50% decrease, wherein a final rolling temperature of 800 to 1000 0 C is observed. This method is not possible in boot roads, in which a large part of the tube assortments is finally reduced only in diameter. This resulted in Endumformgrade of 2 to 20%.
Die DE-PS 3127373 schlägt für einen mit Stickstoff und Vanadin mikrolegierten Stahl vor, nach dem Lochen (Vorverformen) eine Erwärmung auf 50 bis 130K über AC3 durchzuführen und fertigzuwalzen. Danach ist rasch auf 100K unter AC1 und weiter an Luft abzukühlen. Dieses Verfahren ist speziell für Ölfeldrohre ab Güte N80 mit erhöhtem Kohlenstoffgehalt (mind. 0,25%) geeignet und setzt zusätzlich Anlagen zur schnellen Abkühlung nach der Endumformung mit Wasser oder einem Wasser-Luft-Gemisch voraus.DE-PS 3127373 proposes for a microalloyed with nitrogen and vanadium steel to perform after punching (pre-forming) a heating to 50 to 130K on AC3 and finish rolling. Then cool down quickly to 100K under AC1 and continue in air. This process is especially suitable for N80 oilfield pipes with increased carbon content (at least 0.25%) and additionally requires systems for rapid cooling after final forming with water or a water-air mixture.
Die DE-PS 3311629 schlägt für einen mit Niob, Titan, Stickstoff und Bor mikrolegierten Stahl vor, das Rohrvormaterial bei 1150 bis 122O0C zu ziehen, anschließend zu lochen und mit mindestens 40% längszuwalzen, danach etwa 5 bis 20 min bei einer Temperatur von 700 bis 8500C zu halten, bei dieser Temperatur mit mindestens 6% Umformung fertigzuwalzen, danach mit - mindestens 6 K/s auf 600 bis 45O0C abzukühlen und weiter bis auf Raumtemperatur abzukühlen. Ein anschließendes Anlassen ist bei Wasserabkühlung erforderlich. Die relativ lange AusgleichsglOhung ist sehr energie- und kostenaufwendig. Nachfolgendes Vergüten oder Anlassen erfordert zusätzliche technische und ökonomische Anwendungen.DE-PS 3311629 proposes for a niobium, titanium, nitrogen and boron microalloyed steel to draw the pipe precursor at 1150 to 122O 0 C, then to punch and roll at least 40% longitudinal, then about 5 to 20 minutes at a temperature to keep 700-850 0 C, fertigzuwalzen at this temperature for at least 6% strain, then with - at least 6 K / s to 600 to 45O 0 C and continue to cool to room temperature to cool. Subsequent tempering is required if the water is cooled. The relatively long compensation is very energy and costly. Subsequent tempering or tempering requires additional technical and economical applications.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung Ist es, nahtlose Stahlrohre mit folgenden mechanischen EigenschaftenObject of the invention It is seamless steel tubes with the following mechanical properties
Streckgrenze Rpo,} mind. 600 MPaYield strength Rpo,} at least 600 MPa
Zugfestigkeit Rm 760-950 MPaTensile strength Rm 760-950 MPa
Bruchdehnung A 5 mind. 16 % (12.6 % bei Rohrstreifenprobe)Elongation at break A 5 at least 16% (12.6% for strip samples)
Kerbschlagzähigkeit KCVNotched impact strength KCV
boi-40°C mind.34J/cm2 boi-40 ° C mind.34J / cm 2
mit geringstmöglichem technischen und energetischen Aufwand auf einer Stiefelstraße herzustellen.Produce on a boot street with the least possible technical and energy expenditure.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Temperatur- und Umformregime zur Herstellung nahtloser Rohre aus hochfesten, schweißbaren, kaltzähen Baustählen zu erarbeiten, mit dem die notwendigen Eigenschaften der Fertigprodukte aus der Walzhitze ohne zusätzliche Wärmebehandlung gewährleistet werden.The invention has for its object to develop a temperature and Umformregime for producing seamless tubes made of high-strength, weldable, cold-strength structural steels, with which the necessary properties of the finished products from the rolling heat can be ensured without additional heat treatment.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß stranggegossene oder gewalzte Rundknüppel eines Stahles, dessen Umwandlungsverhalten den besonderen Bedingungen von Stiefelstraßen (lange Neben- und Transportzeiten) entspricht, mit max. 0,08% C, max. 1,6% Mn, max. 0,5% Si, max. 0,02% P bzw. S, max. 0,08% Al, mind. 1,3% Cr, mind. 0,3% Mo, mind.0,4% Ni, max. 0,07% Nb und mit üblichen Verunreinigungen auf 1120°C erwärmt und maximal 10min gehalten werden. Es schließt sich die Herstellung der Luppe auf einem Schragftalzwerk an, wobei der Umformgrad mindestens 55% beträgt. Anschließend erfolgen eine Luftabkühlung der Luppe auf 900°C, das Längswalzen im Stopfengerüst mit mindestens 25% Umformgrad sowie das Glättwalzen. Das abschließende Endumformen erfolgt mit mindestens 2% im Maßwalzwerk bei Temperaturen zwischen und 8500C bzw. mindestens 38% im Streckreduzierwalzwerk bei Temperaturen zwischen 900 und 10000C, wozu ein Zwischenerwärmen durchgeführt wirJ. Die Abkühlung der fertiggewalzten Rohre erfolgt an ruhender Luft bis auf Raumtemperatur.According to the invention the object is achieved in that continuously cast or rolled round billet of a steel, the conversion behavior of the special conditions of boot roads (long secondary and transport times) corresponds to max. 0.08% C, max. 1.6% Mn, max. 0.5% Si, max. 0.02% P or S, max. 0.08% Al, at least 1.3% Cr, at least 0.3% Mo, at least 0.4% Ni, max. 0.07% Nb and heated with conventional impurities to 1120 ° C and held for a maximum of 10min. This is followed by the production of the billet on a Schrägftalzwerk, wherein the degree of deformation is at least 55%. This is followed by air cooling of the billet to 900 ° C, the longitudinal rolls in the plug stand with at least 25% degree of deformation and smoothing. The final Endumformen is carried out with at least 2% in the sizing mill at temperatures between 0 and 850 C or at least 38% stretch at temperatures between 900 and 1000 0 C, to which an intermediate heating performed wirJ. The cooling of the finished rolled tubes takes place in still air to room temperature.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung wird nachfolgend an zwei Ausführungsbeispielen erläutert:The invention will be explained below with reference to two exemplary embodiments:
1. Ausführungsbeispiel1st embodiment
Ein im Elektrolichtbogenofen erschmolzener und pfannenmetallurgisch nachbehandelter Stahl nachfolgend angeführter ZusammensetzungA steel melted in an electric arc furnace and post-metallurgically treated in the following composition
wurde wie folgt behandelt:was treated as follows:
- AustenitisierungdesAusgangsmaterials(rund120mm): 11000C -· Umformung zur Luppe 125 χ 9,0 mm:- AustenitisierungdesAusgangsmaterials (rund120mm): 1100 0 C - · Forming the billet 125 χ 9.0 mm:
Gesamtumformung: 71 %Total conversion: 71%
Luppentemperatur: 117O0CLupine temperature: 117O 0 C
- Luftabkühlung auf 9000C- Air cooling to 900 0 C.
- Längswalzen zum Rohr in 3 Stichen mit Gesamtumformung 41%- longitudinal rolls to the pipe in 3 stitches with total forming 41%
- Glätten der Rohre, dabei leichtes Aufweiten- Smoothing of the tubes, while slightly widening
- Nachwärmen auf Temperaturen um 8000C- Reheating to temperatures around 800 0 C
- Fertigwalzen zum Rohr 102 χ 6,0 mm:- finish rolling to tube 102 χ 6.0 mm:
Umformtemperatur: 800-7000CForming temperature: 800-700 0 C
Umformung: 14%Forming: 14%
2. Ausführungsbeispiel2nd embodiment
Ein ebenfalls im Elektrolichtbogenofen erschmolzener und pfannenmetallurgisch nachbehandelter Stahl nachfolgender chemischer ZusammensetzungA likewise in the electric arc furnace melted and Pfannenmetallurgisch aftertreated steel of the following chemical composition
Vorteile:Advantages:
- nicht über 1200°C austenitisiert werden muß- Does not have to be austenitized above 1200 ° C.
- durch die relativ hohe Vorumformung infolge dynamischer Rekristallisation ein feinkörniges Gefüge entsteht- Due to the relatively high pre-deformation due to dynamic recrystallization a fine-grained structure is formed
- durch die abgesenkten Endwalztemperaturen Energie eingespart wird- Saved by the lowered Endwalztemperaturen energy
- auf aufwendige Anlagen zur gezielten oder beschleunigten Abkühlung aus der Walzhitze verzichtet werden kann.- Can be dispensed with expensive equipment for targeted or accelerated cooling from the rolling heat.
Claims (1)
enthalten auf einer Stiefelstraße, gekennzeichnet dadurch, daßMax. 0.07% Nb
contained on a boot road, characterized in that
Priority Applications (1)
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DD31976088A DD275415A1 (en) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | METHOD FOR THE PRODUCTION OF SEAMLESS PIPES OF HIGH-WELD, WELDABLE, COLD-COATING MODELS |
Applications Claiming Priority (1)
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DD31976088A DD275415A1 (en) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | METHOD FOR THE PRODUCTION OF SEAMLESS PIPES OF HIGH-WELD, WELDABLE, COLD-COATING MODELS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD275415A1 true DD275415A1 (en) | 1990-01-24 |
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ID=5602400
Family Applications (1)
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DD31976088A DD275415A1 (en) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | METHOD FOR THE PRODUCTION OF SEAMLESS PIPES OF HIGH-WELD, WELDABLE, COLD-COATING MODELS |
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DD (1) | DD275415A1 (en) |
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1988
- 1988-09-14 DD DD31976088A patent/DD275415A1/en not_active IP Right Cessation
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