DE3311629A1

DE3311629A1 - Verfahren zum herstellen von nahtlosen stahlrohren

Info

Publication number: DE3311629A1
Application number: DE19833311629
Authority: DE
Inventors: Michael K. Dipl.-Ing. Dr. 4030 Ratingen Gräf; Ingo von Dipl.-Ing. Dr. 4150 Krefeld Hagen; Dieter Dipl.-Ing. Dr. 4130 Moers Vespermann
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1984-10-11
Also published as: GB8407887D0; GB2137539A; FR2543461B1; FR2543461A1; IT8420259A0; IT1173609B; JPS59182920A; GB2137539B; DE3311629C2

Description

--9T-
- 3 -

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von nahtlosen Stahlrohren gemäß dem Gattungsbegriff.

Nahtlose Rohre mit den genannten Festigkeitseigenschaften werden aus Stählen mit ca. 0,4 % C und ggf. härtesteigender Legierungselementen hergestellt und als Fertigrohre vergütet. Die Herstellung ist wegen der Legierungselemente und der Vergütung aufwendig und wärmeintensiv.

Nach einem anderen Vorschlag sollen Rohre aus einem Stahl mit ähnlich hohem C- und Mangangehalt zwischen dem Vor- und Fertig verformen normalisiert und nach dem Fertigverformen um ca. 100 *C auf eine Temperatur unter Ar 1 abgeschreckt werden. Diese Herstellungsart ist zwar weniger aufwendig, gestattet aber nicht die Herstellung von Rohren mit so hohen Zähigkeitswerten wie in der gegenwärtigen Anmeldung angestrebt wird.

Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist es, die Herstellung von nahtlosen Stahlrohren zu vereinfachen und daneben auch qualitativ noch zu verbessern. Die Verbesserung wird bewirkt durch die entstehende besonders feinkörnige Gefü ge struktur.

·■

Der Anmeldegegenstand löst die Aufgabe.

Das Verfahren 1st durchführbar auf allen einschlägigen Anlagen zur Herstellung von nahtlosen Rohren. Das Lochen der Stangen kann im Schräg- Walzwerk oder 1n der Lochpresse bei der angegebenen Ziehtemperatur erfolgen. Die Ausstreckung des Lochstlickes erfolgt in derselben Hitze auf einer Kontistraße oder einer Stopfenstraße. Möglich ist es auch die Ausstreckung auf einer Pilgerstraße vorzunehmen. Die Ausstreckung, bei der vor allem die Wanddicke bei etwa gleichbleibendem Rohrinnendurch messer reduziert wird, ergibt einen mehrfach längeren Hohlkörper als das Lochstück lang ist. In allen Fällen ist sicherzustellen, daß eine Verformung von 40 % erreicht wird. Bei dem nachfolgenden Längswalzen wird 1n der Regel der Durchmesser bei etwa gleichbleibender Wanddicke reduziert. Für das Verfahren 1st auch die Strangpresse geeignet, wenn

*5 der entstehende Rohrstrang noch längsgewalzt wird.

FUr das Verfahren 1st die Einhaltung der Temperaturen und der Analysengrenzen unbedingt Voraussetzung. Schon verhältnismäßig geringe Abweichungen können erhebliche Erzeugnisabweichungen bewirken.

Die Ziehtemperatur gilt für Kalteinsatz. Die Liegezeit ist entsprechend der Dicke der Stangen zu wählen. Besondere Bedeutung kommt der Nachwärinung zu. Es 1st beabsichtigt, daß die Perlitbildung nach der Vorverformung nicht voll zur Auswirkung kommt und daß der im Ferrit nicht lösbare Kohlenstoff 1m Restaustenit während der Nachwärmzeit ausgeglichen wird und damit die Vorbereitungen für eine sehr feinkörnige Gefügeausbildung beim Abkühlen nach dem Längswalzen getroffen wird. Außerdem ist die Nachwärmtemperatur eine vorteilhafte Verformungstemperatur für das Längswalzen als weiterer Beitrag zur Erzeugung eines feinkörnigen Gefüges nach dem Längswalzen.

Besondere Bedeutung kommt deswegen auch der Abkühlung nach dem bei einer Temperatur zwischen 700 und 850 'C stattfindenden Fertigwalzen zu. Die Abkühlung soll mit einer Mindestgeschwindigkeit erfolgen. Diese 1st allerdings nicht so groß, daß unbedingt mit Wasser abgeschreckt werden muß. Mit Abkühlung an ruhender Luft lassen sich nur Eigenschaften erreichen, die 1m unteren Teil des angestrebten Bereiches liegen. So 1st sichergestellt, daß bei Einhaltung der Analysenwerte sehr feinkömiger Bainit entsteht.

Die Abkühlung von einer Temperatur zwischen 600 - 450 *C kann beliebig erfolgen. Es besteht wegen des geringen Kohlenstoffgehaltes der Legierung keine Gefahr, daß Martensit entsteht, wenn bis auf Raumtemperatur abgekühlt wird; aber die Abkühlung an Luft ist wegen des geringen Aufwandes zu bevorzugen.

Das Verfahren wird noch dadurch fortentwickelt und die Festigkeitseigenschaften der nahtlosen Rohre noch dadurch verbessert, daß die Rohre nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur gemäß dem Unteranspruch angelassen werden.

Die Eigenschaften von nach dem Verfahren hergestellten Rohren werden an AusfUhrungsbeispiel en dargelegt.

COPY

Ein Stranggußblock mit 175 mm Außendurchmesser der folgenden Zusammensetzung:

0,032 % C; 1,92 % Mn; 0,0024 % S; 0,043 % Al; 0,021 % Ti; 0,27 % Mo; 0,0023 % B; 0,051 Nb; 0,0056 % N;

übliche Verunreinigungen und Resteisen wird kalt in einem Drehherdofen eingesetzt und nach ausreichender Durchwärmung bei 1150 *C gezogen. Es erfolgt ein Lochen auf einem Schradwalzwerk und ein Ausstrecken auf einer zylindrischen Stange in sogenanntem Kontiwalzwerk auf die Abmessung 152 mm Außendurchmesser, 14 mm Wanddicke. Dies ist eine Vorverformung von 75 % und die Verformung 1st so zügig vorzunehmen, daß der Hohlkörper möglichst venig unter Ar 1 abkühlt, sondern eher mit einer etwas höheren Temperatur 1n den Ausgleichsofen eingesetzt wird. Der Hohlkörper wird bei 780 *C für 12 min. ausgleichend geglüht. Bei dieser Temperatur erfolgt auch das Fertigwalzen auf einem Reduzierwalzwerk auf die Fertigabmessung 110,6 mm Außendurchmesser, 16 mm Wanddicke. Das sind 30 % Fertigverformung.

Beim Beispiel A erfolgt die Abkühlung an Luft. Anschließend ist 30 min. bei 550 "C angelassen worden.

Im Beispiel B erfolgte die Abkühlung mit Wasser bei etwa 15 *C/s auf 500 *C und danach an Luft auf Raumtemperatur. 25

Streckgrenze U/mnr: 605 Zugfestigkeit N/mnr·: 30 Bruchdehnung % :

Kerbschiagarbeit J

bei 0 *C: 230 272

Das Gefüge in beiden Beispielen ist vollständig von bainiti scher 3D Struktur.

Beispiel A	Beispiel B
605	693
749	828
22	20

Claims

Mannesmann Aktiengesellschaft

Mannesmannufer 2 22 640

Düsseldorf 1

Verfahren zum Herstellen von nahtlosen Stahlrohren

Patentansprüche

QVerfahren zum Herstellen von nahtlosen Stahlrohren mit einer Streckgrenze von mindestens 600 N/mm*·und Kerbschlagarbeit von mindestens 210 J bei 0 ^#C an Längsproben, insbesondere für die Erdölindustrie, aus gewalzten oder im.Strang gegossenen Stangen

durch Erwärmen, durch Vorverformen in einer oder mehreren Fertigungsstufen zu einem Hohl körper mit annähernd Fertigrohrwanddicke, durch Nachwärmen, durch Längswalzen mit einer Verformung von mindestens 6 % zum fertigen Rohr und durch darauf folgendes Abkühlen mit Wasser und/oder Luft auf Raumtemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl

COPY

0,02 - 0,12 % Kohlenstoff, 1,3 - 2,2 % Mangan, 0,001 - 0,01 % Schwefel, 0,01 - 0,04 % Ti tan, 0,02 - 0,06 % Niob, 0,003 - 0,008 % Stickstoff, 0,03 - 0,05 % Aluminium,

Rest übliche Verunreinigungen und einzeln oder in beliebiger Kombination

bis 0,3 % Molybdän,

bis 0,5 % Nickel,

0,001 - 0,003 %. Bor und Eisen enthält,

und daß das Produkt mit einer Ziehtemperatur zwischen 1150 und 1220 *C der Vorverformung zugeführt, aus der Verformungshitze für 5-20 min. bei einer Temperatur zwischen 700 und 850 *C ausgleichend gewärmt und der Fertigverformung zugeführt und danach abgekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach dem Fertigwalzen das fertige Rohr auf eine Temperatur zwischen 600 und 450 *C mit mindestens 6 *C/s beispielsweise durch Wasser und weiter an Luft abgekühlt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach dem Fertigwalzen das fertige Rohr an Luft auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur auf eine Temperatur zwischen 400 und 650 *C angelassen und für 20 min. in dem angegebenen Temperaturbereich gehalten wird.

COPY