DE2455794A1

DE2455794A1 - Verfahren zur herstellung und verwendung eines warmbreitbandes

Info

Publication number: DE2455794A1
Application number: DE19742455794
Authority: DE
Inventors: Franz Dr Rer Nat Braumann; Klaus Dipl Ing Freier; Dietmar Dr Ing Grzesik
Original assignee: SALZGITTER PEINE STAHLWERKE
Current assignee: SALZGITTER PEINE STAHLWERKE
Priority date: 1974-11-26
Filing date: 1974-11-26
Publication date: 1976-06-10
Also published as: DE2455794B2

Description

"Verfahren zur Herstellung und Verwendung eines Warmbreitbandes" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und die Verwendung eines Warmbreitbandes mit feinem Korn, wobei die Kornfeinung durch einen hohen Verformungsgrad, eine noch im Austenitgebiet liegende Endwalztemperatur sowie durch Kühlung des Walzgutes in einer Wasserstrecke nach dem letzten Verformungsetich erreicht wird.
Bei der Stahlherstellung ist es bekannt, daß eine Verbesserung der Streckgrenze, der Kerbschlagzähigkeit und der Ubergangstemperatur durch eine Erhöhung der Legierungsbestandteile, eine Verminderung des Perlitanteiles, eine Kornfeinung sowie eine Aushärtung erreicht wird.
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß hohe Kerbschlagzähigkeit (Hochlage) und niedrige Ubergangstemperatur bei zunehmender Streckgrenze nur realisiert werden können, wenn das Korn sehr fein wird. Ausgehend von dieser Erkenntnis war es bereits bekannt, eine Kornfeinung durch inkohärente Ausscheidung im Austenit, durch Verzögerung der gamma/alpha-Umwandlung, durch niedrige Endwalztemperatur und durch einen möglichst hohen Verformungsgra,d zu erreichen.
In bestimmten Bereichen der blechverarbeitenden Industrie werden an Warmbreitbänder immer höhere Anforderungen insbesondere hinsichlich der Kerbschlagzähigkeit gestellt.Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das oben erläuterte Verfahren zur Herstellung eines Warmbreitbandes so zu verbessern, daß Warmbreitbänder mit höherer Kerbschlagzähigkeit hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch solche Walztemperaturen und Walzgeschwindigkeiten in der Fertigstaffel und solche Abkühlungsgeschwindigkeiten des Walzgutes vor der gamma/ alpha-Umwandlung, daß die Primärrekristallisation des Austenits während der Verformungsstiche und nach dem letzten Stich verhindert wird, um im Walzgut im Anschluß an die gamma/alpha-Umwandlung eine textur zu erzeugen.
Gemäß der Erfindung wird also von einem zum anderen Stich ein noch nicht rekristallisiertes Gefüge des Walzgutes übernommen, um so die Summe der einzelnen Verformungsstiche zu nutzen, da das Walzen ohne Rekristallisationsmöglichkeit eine erheblich weitergehendere Kornfeinung ergibt. Neben der damit verbundenen überraschend großen Verbesserung der Hochlage der Kerbschlagzähigkeit ergibt sich eine noch weiter erniedrigt t;bergangstemperatur.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn das verformte Walzgut im austenitischen Zustand mindestens 40 Volumenanteile der textur {123} 941 a aufweist, damit nach der gamma/alpha-Umwandlung das Walzgut mindestens 10 Volumenanteile der Textur {112} <110 > besitzt.
Das neue Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft bei einem Gesamtverformungsgrad von > = 50 % durchführen. Zweckmäßigerweise wird die Gesamtverformung mit nur wenigen Verformungsstichen, z.B. mit zwei bis vier Stichen erreicht.
Die Walzergebnisse lassen sich noch verbessern, wenn das Walzgut beim Einlaufen in das erste Gerüst der Fertigstaffel eine Temperatur von< 9000 C aufweist. Bisher sind hier etwa 9500 C üblich.
Je niedriger die Einlauftemperatur gehalten wird, desto mehr Zeit steht zwischen den einzelnen Stichen zur Verfügung. Andererseits kann auch durch Erhöhung der Legierungsbestandteile der Zeitabstand zwischen den einzelnen Stichen verlängert werden. Das Walzgut hat in Abhängigkeit von den genannten Größen eine solche Vorschubgeschwindigkeit, daß die einzelnen Stiche in einem Zeitabstand von ca. 1 bis 5 sec erfolgen.
Durch eine Erhöhung des Niob-, Titan- oder Mangan- und/oder Nickelgehaltes im Stahl und/oder durch Molybianzusatz wird eine weitere Verbesserung der Kornfeinung möglich.
Ein n§dh dem neuen Verfahren hergestelltes Warmbreitband kann insbesondere zur Herstellung von Wendelnahtrohren Verwendung finden Diese erfindungsgemäße Verwendung beruht auf folgender Überlegung: Mit dem neuen Verfahren läßt sich ein Warmbreitband herstellen, bei dem die abhängigen Größen der Streckgrenze und Kerbschlagzähigkeit unter etwa 300 zur Walzrichtung optimiert sud. Proben, die des Warmbreitband etwa 300 zur Walzrichtung entnommen werden, weisen einen absoluten Höchatwert der Kerbschlazähigk,eit auf.
Dabei ist die Vorsugsrichtung der Kerbschlagzähigkeit bei 300 zur Walzrichtung um so aiisgeprägter, je weite ender die Rekristallisation tor der gamma/alpha-Umwandlung verhindert werden konnte.
Eine Erhöhung der Förderkapazität von zum Beispiel Gas-Pipelines könnte durch Erhöhung der Förderdrücke erfolgen.
Eine nennenswerte Druckerhöhung scheiterte bisher jedoch an dem Sprödbruchverhalten des Werkstoffes, also an aessen Kerbschlagzähigkeit und obergangstemperatur. Die Hauptbeanspruchungsrichtung innendruckbeanspruchter zylindrischer Behälter ist die Umfangsrichtung. Ein Riß verläuft immer quer zur Hauptspannungsrichtung, bei einer Pipeline also in Rohr-Längsrichtung. Im Falle eines Rohrreißers in Pipelines wird eine Verminderung der Rißgeschwindigkeit gefordert. Dies läßt sich grundsätzlich durch zunehmende Kerbschlagzähigkeit erreichen.
Ein gemäß dem neuen Verfahren hergestelltes Warmbreitband ist für wendelnahtgeschweißte Hochdruck-Großrohre deshalb besonders geeignet, weil bei der Fertigung der üblichen Pipelines das Bandbreiten/ Rohrdurchmesser-Verhältnis gerade in einem Bereich lieg-t, in dem die Hauptspannungsrichtung (Rohrumfangsrichtung) -mit der Walzrichtung einen Winkel von etwa 300 bildet. Sowohl die Rißentstehung, als auch das Laufen des Risses werden wegen der besonders hohen Kerbschlagzähigkeit des erfindungsgemäß hergestellten Werkstoffes erschwert.

von nachfolgende Tabelle gibt eine Gegenüberstellung von Beispielen Die nachfolgende Tabelle gibt eine Gegenüberstellung für die Walzfolge für höherfeste Röhrenstähle und zwar einmal nach dem herkömmlichen Verfahren und einmal nach dem Verfahren gemäß der Erfindung.

Einlauf-

Stich L jetzt zeitpunkt neuer Vorschlag

Einlaufdicke 28 itim O 0 28 mm O 0

(Vorbanddieke)

I Eifllaufteperatur 9500 C 8000C

gb Elnlaufgeechwindigkv 1 m/S 2,3 m/S

Verformungsgrad 25 % 4,13 25 % 1,8

. , . . . ~ . ~ .»

Einlaufdicke 21 mm 4,13 21 mm ,8

Einlauftemperatur 63 C 780 C

II Einlaufgeschwindigk. 1,33 m/ 3,05 m/S

Verforflun e rad 25 % 3,08 25 % 1 34

¢ Einlaufdicke 15,7 mm 7,21 15,7 mm ),1

Einlauftemperatur 8000 C 766 C

III Einlaufgeschwindigk. 1,78 m/S 4,1 m/S

Verformun s rad 36 % 36 %

Enddicke 10 mm 10 mm

Bandgeschwiddigk. 2,8 m/s 6,43 m/E

Gesamtverformungsgrad 64 % | 64 %

Zeitdauer bis zum nächsten Stich

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines Warmbreitbandes mit feinem Korn, wobei die Kornfeinung durch einen hohen Verformungsgrad, eine noch im Austenitgebiet liegende Endwalztemperatur sowie durch Kühlung des Walzgutes in einer Wasserstrecke nach dem letzten Verformungsstich erreicht wird, gekennzeichnet durch solche Walztemperaturen und Walzgeschwindigkeiten in der Fertigstaffel und solche Abkühlungsgeschwindigkeiten des Walzgutes vor der R /Oc--Umwandlung, daß die Primärrekristallisation des Austenits während der Verformungsstiche und nach dem letzten Stich verhindert wird, um im Walzgut im Anschluß an die 2 / /cd2-Umwandlung eine Textur zu erzeugen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verformte Walzgut im austenitischen Zustand mindestens 40 Volumenanteile der Textur £1233 <412> aufweist, damit nach der γ /α -Umwandlung das Walzgut mindestens 10 Volumenanteile der Textur {112} <110> besitzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gesamtverformungsgrad von 7 = 50 %.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gebennzeichnet, daß das Walzgut beim Einlaufen in das erste Gerüst der Fertigstaffel eine Temperatur von <9000 C aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Erhöhung des Niob-, Titan- oder Mangan-und/oder Nickelgehaites im Stahl und/oder durch Molybdänzusatz
6. Verwendung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten Warmbreitbandes zur Herstellung von Wendelnahtrohren.