DE19807602C1 - Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen in Schrägwalzwerken - Google Patents

Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen in Schrägwalzwerken

Info

Publication number
DE19807602C1
DE19807602C1 DE1998107602 DE19807602A DE19807602C1 DE 19807602 C1 DE19807602 C1 DE 19807602C1 DE 1998107602 DE1998107602 DE 1998107602 DE 19807602 A DE19807602 A DE 19807602A DE 19807602 C1 DE19807602 C1 DE 19807602C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
increasing
service life
mandrel
perforated
mandrels according
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1998107602
Other languages
English (en)
Inventor
Juergen Dr Ing Pietsch
Werner Dipl Ing Henze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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 Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Priority to DE1998107602 priority Critical patent/DE19807602C1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19807602C1 publication Critical patent/DE19807602C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B25/00Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B25/00Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • B21B25/04Cooling or lubricating mandrels during operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B2003/005Copper or its alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B3/02Rolling special iron alloys, e.g. stainless steel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen aus hochwarmfesten Metallegierungen auf Molybdän-Basis, die in Schrägwalzwerken zum Lochen von erhitzten Rundblöcken aus niedriglegierten, hochlegierten und schwer umformbaren Stählen sowie Kupferwerkstoffen bei der Herstellung von Hohlblöcken als Vormaterial für Rohre eingesetzt werden.
Bei der Stahlrohrherstellung nach dem Schrägwalzverfahren werden zur Herstellung der als Vormaterial für die Rohre eingesetzten Hohlblöcke Lochdorne als Innenwerkzeug eingesetzt, die beim lochenden Walzen der erhitzten Stahlrundblöcke im Schrägwalzwerk sehr hohen Temperatur- und Verschleißbeanspruchungen unterworfen sind. Abhängig von den zu lochenden Werkstoffen verschleißen die Lochdorne so stark, daß beispielsweise mit einem Lochdorn aus Stahl nur ein bis drei Lochungon durchgeführt werden könne, bis dieser ausgetauscht werden muß.
Beim Walzen von Kupfer tritt eine andere Beanspruchung auf. Weil Kupfer nur sehr langsam gewalzt werden kann, kann ein einzelner Walzvorgang bis zu 2 Minuten dauern, mit der Folge, daß der Lochdorn durchgehend die Temperatur des Walzgutes annimmt. Durch die permanent anstehende, in axialer Richtung auf den Lochdorn einwirkende Walzkraft wird dieser langsam angestaucht und wird im Durchmesser immer größer. Dadurch verlieren die Hohlblöcke ihre Maßhaltigkeit und der Lochdorn muß ausgewechselt werden, obwohl er nicht verschlissen ist.
Man hat versucht, die Standzeit der Dorne durch unterschiedliche Maßnahmen zu erhöhen. So wird in der Literatur (Zeitschriftenaufsatz "High Temperature Oxidation of Piercing Mill Mandrils", Steel in the USSR, Band 19 (1989) Heft 11, Seiten 498-499) eine oxidierende Behandlung der Dornoberfläche beschrieben, durch die eine verschleißmindernde Zundertrennschicht erzeugt wird. In anderen Druckschriften (US 2,363,476) wird vorgeschlagen, den Dorn mit Wasser zu kühlen, was Nachteile hat, weil das verdampfende Wasser gleichzeitig den Hohlblock ungewollt kühlt.
In der gattungsbildenden EP 0385439 A1 wird ein Zweimetalldorn mit einer verschleißresistenten Schutzschicht aus Molybdän oder einer Metallegierung auf Molybdän-Basis beschrieben. Derartige Dorne zeichnen sich durch eine besonders hohe Warmfestigkeit aus, insbesondere dann, wenn der vorgenannten Metallegierung geringe Mengen bestimmter Elemente, z. B. Zirkon, Titan oder ähnlich wirkende Beimengungen zulegiert werden. Lochdorne auf Molybdän-Basis können Arbeitstemperaturen bis 1300°C aushalten.
Allerdings besteht ein Problem bei der Verwendung der monolithisch aus Molybdän oder aus einer Metallegierung auf Molybdän-Basis bestehenden Lochdorne darin, daß infolge der hohen Arbeitstemperatur und der Wärmeleitfähigkeit des Lochdornwerkstoffes bei einer für erforderlich gehaltenen Lochdornkühlung, z. B. durch Wasser, große Temperaturdifferenzen bzw. Wärmespannungen im Lochdorn entstehen, die zu Beschädigungen der Dornoberfläche führen können.
Ein anderes Problem bei der Verwendung von Lochdornen auf Molybdän-Basis besteht darin, daß das Molybdän bei hohen Temperaturen unter Luftzutritt zur Sublimation neigt, d. h. Oberflächenschichten des Molybdäns lösen sich unmittelbar in eine gasförmige Phase und verdampfen. Das führt dazu, daß der Lochdom immer kleiner wird, was wiederum die Maßhaltigkeit und die Innenoborflächenqualität der Hohlblöcke negativ beeinflußt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Lochen von Hohlblöcken als Vormaterial für Rohre unter Verwendung von hochwarmfest auf Molybdän-Basis beschichteten oder molybdänlegierten Lochdornen zu schaffen, mit dem die Standzeit der Lochdorne deutlich erhöht wird, so daß, insbesondere beim Lochen von niedriglegierten und hochlegierten Stählen, durch Erhöhung der Standzeiten die Anzahl der möglichen Lochungen vergrößert und somit die Kosten für die Lochung wirtschaftlich vertretbarer werden.
Zur Lösung der Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der zu mindestens 50% seiner Legierungsbestandteile aus Molybdän bestehende Lochdorn während des Walzens und in den Walznebenzeiten nicht zurückgekühlt wird.
Der Kern der erfindungsgemäßen Lösung besteht in der Erkenntnis, daß aus dem angegebenen Werkstoff bestehende Lochdorne durchaus in der Lage sind, mehrere Lochungen bei extrem hohen Temperaturen ohne Zwischenkühlung zu überstehen. Dadurch wird die bei direkter Wasserkühlung entstehende Rißbildung und Zerstörung der molybdän-beschichteten bzw. der molybdänlegierten Lochdorne verhindert und somit die Lebensdauer dieser Lochdorne erhöht. Die Kühlung des Schrägwalzwerkes wird deshalb so gesteuert, daß der Lochdorn nicht aktiv gekühlt und auch nicht mit dem Kühlwasser der Walzen in Berührung kommt.
Zu diesem Zweck wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß die Walzenkühlung bei außerhalb des Blockes befindlichem Lochdorn abgeschaltet wird, solange sich der Lochdorn im Bereich der Walzen befindet. Das Abschalten kann von Hand als auch automatisiert in dem Moment erfolgen, bevor der Lochdorn aus dem Hohlblock herausgezogen wird, während das Einschalten der Walzenkühlung nach erfolgtem Anwalzen möglichst spät erfolgt. Auch kann die Walzenkühlung eingeschaltet werden, wenn sich der Lochdorn in einer zurückgezogenen Stellung befindet.
Ein anderes wesentliches Merkmal der Erfindung berücksichtigt die bekannte Sublimation des Molybdäns und damit das Aufzehren der Lochdorne. Um das Abdampfen des Molybdäns zu verhindern, wird vorgeschlagen, daß der glühende Lochdorn in den Walznebenzeiten außerhalb des Hohlblockes unter Schutzgas gehalten wird. Da die Sublimation des Molybdäns nur unter Zutritt von Luftsauerstoff erfolgt, wird nach dem Merkmal der Erfindung dafür gesorgt, daß der Lochdorn nur kurzzeitig mit der Umgebungsluft in Berührung kommt.
Das kann nach einem Merkmal der Erfindung dadurch erreicht werden, daß der Lochdorn außerhalb des Hohlblockes in einem mit Schutzgas gefüllten Behälter abgelegt wird oder nach einem anderen Merkmal, daß der mit der Dornstange verbundene Lochdorn in ein mit Schutzgas gefülltes Rohr zurückgezogen wird. In beiden Fällen wird die Sublimation des Molybdäns behindert, wodurch die Standzeit des Lochdornes zusätzlich verbessert wird.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Lochdorn vor dem ersten Anwalzen vorgewärmt wird. Dieses Vorwärmen von Lochdornen ist an sich bekannt, hat aber im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung zum Ziel, die Temperaturdifferenzen zwischen dem kalten Dorn und den während des Walzvorganges auf Arbeitstemperatur erhitzten Dornes möglichst gering zu halten, um Wärmespannungen zu vermeiden.
Die Vorwärmtemperatur des Lochdornes ist material- und verfahrensabhängig, sie kann vorzugsweise auf 300 bis 900°C eingestellt werden.
Um die Gebrauchseigenschaften des Lochdornes weiter zu verbessern, kann nach einem weiteren ausgestaltenden Merkmal der Erfindung auf die Oberfläche des Lochdornes eine siliziumhaltige Schicht aufgebracht werden. Eine solche Schicht, die nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beispielsweise aus Glaspulver besteht, schützt zusätzlich die Oberfläche und dient gleichzeitig als hochtemperaturbeständiges Schmiermittel während des Walzvorganges.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise das Schrägwalzen von niedrig- und hochlegierten schwer umformbaren Stählen sowie Kupferwerkstoffen bei wirtschaftlich vertretbaren Kosten für die Lochdorne.

Claims (10)

1. Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen aus hochwarmfesten Metallegierungen auf Molybdän-Basis, die in Schrägwalzwerken zum Lochen von erhitzten Rundblöcken aus niedriglegierten, hochlegierten und schwer umformbaren Stählen sowie Kupferwerkstoffen bei der Herstellung von Hohlblöcken als Vormaterial für Rohre eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der zu mindestens 50% seiner Legierungsbestandteile aus Molybdän bestehende Lochdorn während des Walzens und in den Walznebenzeiten nicht zurückgekühlt wird.
2. Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenkühlung bei außerhalb des Blockes befindlichem Lochdorn abgeschaltet wird, solange sich der Lochdorn im Bereich der Walzen befindet.
3. Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der glühende Lochdorn in den Walznebenzeiten außerhalb des Hohlblockes unter Schutzgas gehalten wird.
4. Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochdorn in einem mit Schutzgas gefüllten Behälter abgelegt wird.
5. Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Dornstange verbundene Lochdorn in ein mit Schutzgas gefülltes Rohr zurückgezogen wird
6. Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochdorn vor dem ersten Anwalzen vorgewärmt wird.
7. Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorwärmen des Lochdornes induktiv erfolgt.
8. Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß Vorwärmtemperatur des Lochdornes auf 300° bis 900°C eingestellt wird.
9. Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Gebrauchseigenschaften des Lochdornes auf dessen Oberfläche eine siliziumhaltige Schicht aufgebracht wird.
10. Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Lochdorn mit Glaspulver aufgetragen wird.
DE1998107602 1998-02-17 1998-02-17 Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen in Schrägwalzwerken Expired - Fee Related DE19807602C1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998107602 DE19807602C1 (de) 1998-02-17 1998-02-17 Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen in Schrägwalzwerken

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998107602 DE19807602C1 (de) 1998-02-17 1998-02-17 Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen in Schrägwalzwerken

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19807602C1 true DE19807602C1 (de) 1999-03-04

Family

ID=7858670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998107602 Expired - Fee Related DE19807602C1 (de) 1998-02-17 1998-02-17 Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen in Schrägwalzwerken

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19807602C1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007037736A1 (de) * 2007-08-09 2009-04-23 Kocks Technik Gmbh & Co. Kg Dorn oder Dornstange für ein Rohrherstellungsverfahren

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2363476A (en) * 1942-04-08 1944-11-28 Nat Tube Co Method and apparatus for manufacturing seamless pipes and tubes
EP0385439A1 (de) * 1989-02-28 1990-09-05 Nkk Corporation Dorn zur Herstellung eines nahtlosen Stahlrohres

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2363476A (en) * 1942-04-08 1944-11-28 Nat Tube Co Method and apparatus for manufacturing seamless pipes and tubes
EP0385439A1 (de) * 1989-02-28 1990-09-05 Nkk Corporation Dorn zur Herstellung eines nahtlosen Stahlrohres

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DANCHENKO, V.N. *
ERMAKOVA, R.V. *
KOZLOV, V.M. *
MAKEDONOV, S.I. *
UVAROVA, R.E.: High temperature oxidation of piercing mill mandrels. In: STEEL IN THE USSR, Bd. 19 (1989) Heft 11, S. 498-499 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007037736A1 (de) * 2007-08-09 2009-04-23 Kocks Technik Gmbh & Co. Kg Dorn oder Dornstange für ein Rohrherstellungsverfahren
DE102007037736B4 (de) * 2007-08-09 2012-11-15 Kocks Technik Gmbh & Co. Kg Dorn oder Dornstange für ein Rohrherstellungsverfahren und Verwendung solch eines Dorns oder solch einer Dornstange

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69617797T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines nahtlosen Rohres
DE69504756T2 (de) Lagerung für in einem Metallschmelzbad eingesetzte Führungsrolle
EP1230045B1 (de) Kaltwalzverfahren
DE3152783C2 (de) Walze für Hochtemperaturanwendungen
DE2731780B2 (de) Verfahren zur Herstellung von plattierten Stahlrohren
DE1136558B (de) Walze und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2718994A1 (de) Schubstange, verfahren zur herstellung einer schubstange und giessform zur herstellung einer schubstange
DE4019845C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Arbeitswalze für ein Metallwalzwerk
DE69729488T2 (de) Stopfen und dornstange zum walzen eines nahtlosen stahlrohres und verfahren zur herstellung eines nahtlosen stahlrohres
EP1263540B1 (de) Verfahren zur herstellung von dünnwandigen bauteilen aus stahl und danach hergestellte bauteile
DE69225466T2 (de) Kaliberwalze
DE69706608T2 (de) Geschmiedete Rolle zum Walzen von nahtlosen Stahlrohren und Herstellungsverfahren
DE19807602C1 (de) Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen in Schrägwalzwerken
DE10202212B4 (de) Verfahren zum Erzeugen von aus metallischem Verbundwerkstoff bestehendem Band oder Blech
DE1814112A1 (de) Verfahren zur Herstellung aufgeschweisster Walzen fuer Walzwerke zur Verformung von Metallen
DE69206696T2 (de) Verfahren zum Warmschmieden bei sehr hoher Temperatur
DE3525905C2 (de)
DE19636321C1 (de) Verfahren zur Standzeiterhöhung von Lochdornen in Schrägwalzwerken
DE3039428C2 (de) Verfahren zur Herstellung von plattierten Stahlprodukten
EP1155754B1 (de) Lochdorn zum Schrägwalzen von metallischen Hohlkörpern auf Schrägwalzwerken
EP3092087B1 (de) Walzstange als innenwerkzeug beim herstellen von nahtlosen metallischen hohlkörpern und verfahren zur herstellung eines metallischen hohlkörpers
DE10316910B3 (de) Verfahren zur Herstellung von Rohren aus metallischem Werkstoff
DE2228268A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bimetallstreifen
DE3427707C2 (de) Innengekühlte Rolle
DE2929401A1 (de) Verfahren zum walzen von in der waerme zur oxidation neigenden metallbloecken zu rohren

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110901