DE60224243T2 - METHOD OF MANUFACTURING SEAMLESS STEEL TUBE - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fertigungsverfahren für nahtloses Stahlrohr, und insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften der inneren Oberfläche und der Innenseite der Dicke für nahtlose Stahlrohre aus schwer zu verarbeitenden Werkstoffen, wie z. B. nichtrostendem Stahl.The The present invention relates to a manufacturing method for seamless Steel pipe, and in particular it relates to a method for improvement the properties of the inner surface and the inside of the thickness for seamless Steel pipes made of hard-to-process materials, such. B. stainless Stole.
Der
Mannesmann-Prozeß wird
bisher weitgehend zur Fertigung von nahtlosem Stahlrohr angewandt. Das
Verfahren zur Erzeugung von nahtlosem Stahlrohr in Übereinstimmung
mit dem Mannesmann-Prozeß erfordert
zuerst die Herstellung eines hohlen Rohres aus gewalztem Rohmaterial
(runder Walzblock), das bei einem Durchstoß-Walz-Vorgang mit Hilfe einer Durchstoßvorrichtung
auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wurde. Wie in
Im allgemeinen gibt es zwei Arten von Fertigungsverfahren für runde Walzblöcke zum Einsatz als Rohlinge für nahtloses Stahlrohr. Das eine ist ein direktes Verfahren zum kontinuierlichen Gießen (Stranggießen) eines runden Walzblocks, und das andere ist ein Verfahren, bei dem ein runder Walzblock durch Warmwalzen aus einer kontinuierlich gegossenen Platte (im Folgenden einfach als „Gußplatte" bezeichnet) erzeugt wird.in the Generally, there are two types of manufacturing methods for round billets for use as blanks for seamless steel tube. One is a direct process for continuous to water (Continuous casting) one round billet, and the other is a process in which a round billet by hot rolling from a continuously cast Plate (hereinafter simply referred to as "Gußplatte") is generated.
Wie
oben beschrieben, wird ein hohles Rohr erzeugt, indem der zentrale
Teil des Querschnitts des runden Walzblocks durchstoßen (aufgedornt)
wird, wobei man bei dem Vorgang des Durchstoßens einen Stempel verwendet.
In diesem Fall bilden sich manchmal an der inneren Oberfläche des
hohlen Rohres Defekte, und als Ursache wird folgendes angenommen:
Falls der zu verwendende runde Walzblock durch Stranggießen erzeugt
wird, wie in
Unter
Berücksichtigung
dieser Umstände
wird z. B. in der Schrift
Obwohl
es möglich
ist, das Entstehen von Fehlern an der inneren Oberfläche mit
Hilfe der in
Es
ist bekannt, dass die vom Zentrum des Walzblocks um 1 bis 3 % des
Walzblock-Durchmessers verschobene Position diejenige Position ist,
auf die beim Durchstoßen
eine starke Scherspannung durch den Stempel einwirkt. Wenn daher
zentrale Absonderungszone, Porositäten und Hohlräume in einer
derart hohen Konzentration an so einer Position vorhanden sind,
wird es nicht nur unmöglich,
Porositäten
und Hohlräume durch
Verdichtung zusammenzuhalten, sondern es entstehen auch Risse infolge
der Konzentration der Spannung an der hochgradig konzentrierten
zentralen Absonderungszone. Man nimmt an, dass sich auf diese Weise
doppelblattartige Defekte bilden, wie in
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die genannten Probleme der Verfahrensweise nach dem Stand der Technik zu lösen und ein Herstellungsverfahren für ein nahtloses Stahlrohr vorzuschlagen, das hervorragende Eigenschaften der inneren Rohroberfläche (im Folgenden als „innere Oberfläche" bezeichnet) und innere Eigenschaften für Aufbau-Stahlrohre (im Folgenden als „innere Dickwand-Eigenschaften" bezeichnet) aufweist.One The aim of the present invention is to solve the problems mentioned the procedure according to the prior art to solve and a manufacturing process for to propose a seamless steel pipe that has excellent characteristics the inner pipe surface (hereinafter referred to as "inner Surface ") and inner properties for Construction steel pipes (hereinafter referred to as "inner thick wall properties") has.
Um
die genannten Probleme zu lösen,
haben die Erarbeiter der vorliegenden Erfindung (im Folgenden „Erfinder" genannt) eingehend
die Beziehung zwischen der Position der zentralen Absonderungszone
des gewalzten Rohmaterials und der Entstehung von doppelblattartigen
Defekten untersucht. Im Ergebnis haben die Erfinder festgestellt,
dass durch Festlegen des Aufteilungsverhältnisses W der zentralen Absonderungszone auf
20 % oder mehr die Eigenschaften der inneren Fläche und die inneren Dickwand-Eigenschaften verbessert werden
können,
wobei W durch folgende Gleichung (1) definiert wird:
Des weiteren haben die Erfinder Untersuchungen zu einem billigeren, effektiveren und beständigeren Herstellungsverfahren für eine durch Stranggießen erzeugte Gußplat te durchgeführt, die für die Herstellung eines runden Walzblocks geeignet ist, der ein durch die Gleichung (1) definiertes Aufteilungsverhältnis W der zentralen Absonderungszone von über 20 % oder mehr hat.Of others, the inventors have research into a cheaper, more effective and consistent manufacturing process for one by continuous casting produced Gußplat te carried out, the for the production of a round billet is suitable, by a the equation (1) defines the division ratio W of the central segregation zone from above Has 20% or more.
Als
eine Methode für
die Verschiebung der Endposition der Verfestigung vom Zentrum einer
durch Stranggießen
erzeugten Gußplatte
wird ein Verfahren vorgeschlagen, das in der Schrift
Die Erfinder haben festgestellt, dass es möglich ist, durch das Gießen der Stahlschmelze innerhalb der Gießwanne, wobei der Überhitzungsgrad (= Temperatur der Stahlschmelze-Liquidustemperatur des Stahls) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs festgelegt wird, und durch Regulierung des Verhältnisses des sekundären Kühlwassers bis zum vollständigen Festwerden innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, wobei während des Gießens die Menge des sekundären Kühlwassers am zentralen Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte größer festgelegt wird als die am peripheren Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte, eine Gußplatte konstant zu gießen, aus der ein runder Walzblock mit einem Aufteilungsverhältnis W der zentralen Absonderungszone von 20 % oder mehr erzeugt werden kann.The Inventors have found that it is possible by pouring the Molten steel within the tundish, the degree of superheating (= Steel melt liquidus temperature of the steel) within of a predetermined range, and by regulation of the relationship of the secondary cooling water until the complete Solidification within a predetermined range, during which casting the amount of secondary cooling water at the central portion in the direction of the width of the cast plate set larger is considered the at the peripheral portion in the direction of the width the cast plate, a cast plate to pour constantly, from the one round billet with a division ratio W of the central secretion zone of 20% or more can.
Auf
diese Weise ist die vorliegende Erfindung auf der Grundlage der
genannten Erkenntnisse erarbeitet worden, indem man diese durch
weitere Untersuchungen ergänzte.
Genauer gesagt, bei einem Herstellungsverfahren für nahtloses
Stahlrohr, das die Herstellung eines runden Walzblocks durch Warmwalzen
einer kontinuierlich gegossene Platte, die Herstellung eines hohlen
Rohr-Rohlings durch Erwärmung
des runden Walzblocks auf eine vorbestimmte Temperatur und Durchstoß-Walzen
sowie die Fertigung eines Stahlrohrs vorbestimmter Größe durch
Streckwalzen oder weiteres Zugwalzen des entstandenen hohlen Rohr-Rohlings umfasst,
ist die vorliegende Erfindung ein Herstellungsverfahren für nahtloses
Stahlrohr mit ausgezeichneten Eigenschaften der inneren Fläche und
ausgezeichneten inneren Dickwand-Eigenschaften, gekennzeichnet dadurch,
dass ein runder Walzblock mit einem Aufteilungsverhältnis W
(%) der zentralen Absonderungszone von 20 % oder mehr verwendet
wird, wobei W durch folgende Gleichung (1) definiert wird:
Des weiteren wird in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise die genannte kontinuierlich gegossene Platte unter Verwendung einer Stahlschmelze gegossen, wobei der Überhitzungsgrad der Stahlschmelze innerhalb der Gießwanne in einem Bereich von 25 bis 65 °C gewählt wird und wobei die Menge des sekundären Kühlwassers am zentralen Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte größer festgelegt wird als die am peripheren Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte, indem das Verhältnis des sekundären Kühlwassers bis zum vollständigen Festwerden innerhalb eines Bereichs von 1,2 bis 2,0 l/kg Stahl eingestellt wird. In diesem Fall bezieht sich „Verhältnis des sekundären Kühlwassers" auf das Verhältnis der Gesamtmenge an Kühlwasser pro Zeiteinheit in der sekundären Kühlzone (l/min), bezogen auf die pro Zeiteinheit gegossene Menge (kg Stahl/min).Of another is preferably mentioned in the present invention continuously cast plate using a molten steel poured, with the degree of superheating the molten steel within the tundish in a range of 25 to 65 ° C chosen is and where the amount of secondary cooling water at the central section in the direction of the width of the cast plate is set larger than that at the peripheral portion in the direction of the width of the cast plate, by the ratio of the secondary cooling water until the complete Solidification is set within a range of 1.2 to 2.0 l / kg of steel becomes. In this case, "ratio of secondary cooling water" refers to the ratio of Total amount of cooling water per unit time in the secondary cooling zone (l / min), based on the amount cast per unit time (kg steel / min).
In
Die in der vorliegenden Erfindung zu verwendende kontinuierlich gegossene Platte weist eine zentrale Absonderungszone auf, die am zentralen Teil in der Richtung der Breite der Gußplatte getrennt ist. Spezifischer ausgedrückt: Ein Gebiet (ΔB), in dem Porositäten und Hohlräume durch Press-Schweißen beseitigt worden sind und in dem die zentrale Absonderungszone verringert oder beseitigt worden ist, liegt im zentralen Teil in der Richtung der Breite der Gußplatte über etwa 10 % der Breite B vor. Auf diese Weise kann das Aufteilungsverhältnis W (%) der zentralen Absonderungszone des runden Walzblocks, der das Rohmaterial für das Walzen ist, auf 20 % oder mehr angesetzt werden. Es kann verhindert werden, dass eine Verschlechterung der Eigenschaften der inneren Fläche und der inneren Dickwand-Eigenschaften eintritt, die auf eine starke Falsch-verschiebung der Porositäten, Hohlräume und der zentralen Absonderungszone von der Position des Durchstoßzentrums im Querschnitt des runden Walzblocks zurückzuführen ist.The continuous cast used in the present invention Plate has a central segregation zone, which at the central Part is separated in the direction of the width of the cast plate. More specifically: a Area (ΔB), in the porosities and cavities by press welding in which the central secretion zone is reduced or has been eliminated lies in the central part in the direction the width of the cast plate over about 10% of the width B before. In this way, the division ratio W (%) of the central separation zone of the round billet which forms the Raw material for The rolling is to be set at 20% or more. It can prevent that will worsen the properties of the inner area and the internal thick-walled properties occurs, resulting in a strong false-shift the porosities, cavities and the central segregation zone from the position of the puncture center in the cross section of the round billet is due.
Das Verfahren für die Erzeugung des Gebiets im zentralen Teil der Gußplatte in der Richtung der Breite, das frei von Porositäten und Hohlräumen ist und in dem die zentrale Absonderungszone verringert oder beseitigt worden ist, wird weiter unten beschrieben. Zum Beispiel kann durch Anwendung des Schmiedens zur Querschnittsverminderung am zentralen Teil in der Richtung der Breite in der unmittelbaren Nähe der Endposition der Verfestigung der aus der Stranggießform herausgenommenen Gußplatte verhindert werden, dass sich Porositäten und Hohlräume bilden, und die nicht verfestigte Lösung, die konzentrierte Legierungselemente enthält, kann ausgestoßen werden.The Procedure for the production of the area in the central part of the cast plate in the direction of the width that is free of porosities and voids and in which the central secretion zone is reduced or eliminated is described below. For example, through Application of forging to the necking at the central Part in the direction of the width in the immediate vicinity of the end position the solidification of the cast plate taken out of the continuous casting mold prevents porosities and voids from forming and the non-solidified solution, containing concentrated alloying elements can be ejected.
Die in die Gießform eingespeiste Stahlschmelze verfestigt sich von der Oberflächenschicht aus, die mit der Gießform-Fläche in Kontakt steht, während der Gießform-Fläche Wärme entzogen wird, und wird kontinuierlich aus der Gießform herausgezogen, wobei sich eine verfestigte Hülle bildet. Nachdem sie aus der Gießform herausgezogen worden ist, wird die Stahlschmelze durch sekundäre Kühlung mit Hilfe eines Wasserschleiers und dergleichen weiter abgekühlt, so dass sich die verfestigte Hülle durch nach und nach erfolgende Verfestigung weiter ausbilden kann. Um die zentrale Absonderungszone zu verringern oder zu beseitigen und gleichzeitig zu verhindern, dass sich Porositäten und Hohlräume bilden, wird vorzugsweise Gesenkpressen von 1 bis 10 % an dem Abschnitt in der unmittelbaren Nähe der Endposition der Verfestigung durchgeführt, genauer gesagt, an einer Position, die 1 bis 5% nicht verfestigter Schmelze enthält. In der vorliegenden Erfindung verschwinden Porositäten und Hohlräume infolge von Preßschweißen, was 10 % oder mehr der Breite im zentralen Teil in der Richtung der Breite der Gußplatte ausmacht, und gleichzeitig wird ein Bereich gebildet, in dem die zentrale Absonderungszone verringert oder beseitigt wird.The in the mold fed molten steel solidifies from the surface layer out, in contact with the mold surface stands while the mold surface heat extracted is, and is continuously pulled out of the mold, wherein a solidified shell forms. After getting out of the mold has been pulled out, the molten steel is by secondary cooling with Help of a water curtain and the like further cooled, so that the solidified shell can be further developed by gradually solidifying. To reduce or eliminate the central secretion zone and at the same time to prevent porosities and cavities Preferably, die pressing will be from 1 to 10% at the section in the immediate vicinity the end position of the solidification carried out, more precisely, at one Position containing 1 to 5% non-solidified melt. In the present invention, porosities and voids disappear due to from pressure welding, what 10% or more of the width in the central part in the direction of Width of the cast plate At the same time, an area is formed in which the central segregation zone is reduced or eliminated.
Falls der obengenannte Bereich weniger als 10 % der Breite der Gußplatte ausmacht, tritt während des Durchstoß-Walzens Scherverformung auf, und es besteht eine Tendenz zur Bildung von doppelblattartigen Defekten, was auf die in der zentralen Absonderungszone vorhandenen Porositäten und Hohlräume oder auf die zentrale Absonderungszone usw. zurückgeführt wird. Je breiter der Bereich, um so wünschenswerter ist es; allerdings erfordert ein breiterer Bereich einen breiteren Schmiedebereich. Dementsprechend nimmt die Last beim Gesenkpressen so zu, dass die Vorrichtung unrealisierbar gigantisch wird. Daher liegt die obere Grenze dieses Bereichs bei etwa 50 % der Breite.If the above range is less than 10% of the width of the cast plate occurs during the Puncture-rolling Shear deformation, and there is a tendency to form double leaflet defects, suggesting that in the central segregation zone existing porosities and cavities or to the central segregation zone, etc. The wider the area, the more desirable is it; however, a wider area requires a wider range Forge area. Accordingly, the burden of die pressing increases so that the device becomes unrealizable gigantic. Therefore the upper limit of this range is about 50% of the width.
Als Verfahren zur Erzeugung des Bereichs, der frei von Porositäten und Hohlräumen ist und aus dem die zentrale Absonderungszone im zentralen Teil der Richtung der Breite der Gußplatte verringert oder beseitigt worden ist, sollte anstelle der Querschnitts verminderung durch Schmieden (Gesenkpressen) vorzugsweise das folgende Verfahren angewandt werden, wie unten beschrieben.When Process for the production of the area free of porosities and cavities is and from that the central segregation zone in the central part the direction of the width of the cast plate has been reduced or eliminated, instead of the cross-section reduction by forging (swaging) preferably the following method applied as described below.
Die Gußplatte wird kontinuierlich unter Verwendung einer Stahlschmelze gegossen, deren Überhitzungsgrad innerhalb der Gießwanne in einem Bereich von 25 bis 65 °C gewählt wird, und während die Menge des sekundären Kühlwassers am zentralen Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte während des Stranggießens größer festgelegt wird als die am peripheren Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte, wird das Verhältnis des sekundären Kühlwassers bis zum vollständigen Festwerden innerhalb eines Bereichs von 1,2 bis 2,0 l/kg Stahl eingestellt.The cast plate is cast continuously using a molten steel whose degree of super-heating within the tundish is selected in a range of 25 to 65 ° C and while the amount of secondary cooling water at the center portion in the direction of the width of the cast plate during continuous casting is set larger as the at the peripheral portion in the direction of the width of the cast plate, For example, the ratio of the secondary cooling water to complete solidification is set within a range of 1.2 to 2.0 l / kg of steel.
Um die zentrale Absonderungszone im Zentrum der Richtung der Breite der Gußplatte zu trennen und den Bereich zu erzeugen, in dem die zentrale Absonderungszone im zentralen Teil der Richtung der Breite der Gußplatte verringert oder beseitigt wird, wird die Menge an gleichachsigen Kristallen vorzugsweise verringert, indem während des Stranggießens säulenförmige Kristalle ausgebildet werden.Around the central separation zone in the center of the direction of the width the cast plate to separate and to create the area in which the central segregation zone reduced or eliminated in the central part of the direction of the width of the cast plate is, the amount of equiaxed crystals is preferably reduced by while of continuous casting columnar crystals be formed.
Die
Beziehung zwischen der Form der zentralen Absonderungszone der kontinuierlich
gegossenen Platte und dem anteiligen Gehalt an gleichachsigen Kristallen
wird in
Der
genaue Mechanismus für
die Veränderung
zu so einer Form, bei der die zentrale Absonderungszone im Zentrum
der Richtung der Breite der Gußplatte
aufgrund der Verringerung des anteiligen Gehalts an gleichachsigen
Kristallen getrennt ist, ist noch nicht geklärt, aber die Erfinder vermuten
folgendes:
Im allgemeinen verändert sich die verfestigte
Struktur einer durch Stranggießen
erzeugten Platte von säulenförmigen Kristallen
in der Oberflächenschicht
zu gleichachsigen Kristallen im Inneren. Das Verhältnis in
der Zusammensetzung von säulenförmigen Kristallen
zu gleichachsigen Kristallen variiert in Abhängigkeit von den Schmiedebedingungen.
Die säulenförmigen Kristalle
wachsen kontinuierlich von der Oberfläche der gegossenen Platte nach
innen, aber die gleichachsigen Kristalle wachsen durch Kristall keimbildung
und Schwimmen in der nicht verfestigten restlichen Metallschmelze.
Dementsprechend wird der statische Druck der Stahlschmelze des nicht
verfestigten Metalls, der während
der Verfestigung beim Stranggießen
auf die Gußplatte wirkt,
nur von der äußeren Hülle (verfestigten
Hülle)
der kontinuierlich von der Oberfläche nach innen wachsenden säulenförmigen Kristalle
aufgenommen, und die gleichachsigen Kristalle, die sich verfestigen
und schwimmen, haben keine Wirkung auf den statischen Druck der
Stahlschmelze.The exact mechanism for the change to such a form that the central segregation zone is separated in the center of the direction of the width of the cast plate due to the reduction in the proportion of equiaxed crystals is not yet clarified, but the inventors suppose:
In general, the solidified structure of a continuous cast sheet of columnar crystals in the surface layer changes to equiaxed crystals in the interior. The ratio in the composition of columnar crystals to equiaxed crystals varies depending on the forging conditions. The columnar crystals grow continuously inwardly from the surface of the cast plate, but the equiaxed crystals grow by crystal nucleation and floating in the non-solidified residual molten metal. Accordingly, the static pressure of the molten steel of the non-solidified metal acting on the cast plate during solidification in continuous casting is taken up only by the outer shell (solidified shell) of the columnar crystals continuously growing inwardly from the surface, and the equiaxed crystals solidify and float have no effect on the static pressure of molten steel.
Das bedeutet, dass eine dickere Hülle erhalten werden kann, indem anstelle der Erhöhung des Gehaltsanteils der gleichachsigen Kristalle der Gehaltsanteil der säulenförmigen Kristalle erhöht wird, und somit kann die Ausdehnung, d. h., die Erscheinung des sogenannten Ausbauchens, das aufgrund des statischen Drucks der Stahlschmelze während der Verfestigung auftritt und das eine Ursache der Entstehung und des Wachstums der für kontinuierlich gegossene Platten spezifischen zentralen Absonderungszone ist, unterdrückt werden.The means a thicker shell can be obtained by replacing the increase in the salary of the equiaxed crystals increases the content fraction of the columnar crystals, and thus the extent, i. h., the appearance of the so-called Bulging, due to the static pressure of molten steel while the solidification occurs and that is a cause of emergence and the growth of for continuously cast plates specific central segregation zone is suppressed become.
Demgemäß kann der auf die Verflüssigung von restlicher Stahlschmelze zurückzuführende Transport von mit gelösten Stoffen angereicherter Stahlschmelze zwischen den Kristallen unterdrückt werden, und es kann auch verhindert werden, dass sich angereicherte Stahlschmelze ansammelt. Das führt zu einer verringerten Bildung einer zentralen Absonderungszone. Falls außerdem der Gehaltsanteil säulenförmiger Kristalle hoch ist, nimmt das Volumen der restlichen Stahlschmelze, die zwischen den leicht beweglichen Kristallkörnern vorhanden ist, am Abschnitt der Endverfestigung ebenfalls ab. Daher nimmt, selbst wenn die Erscheinung des Ausbauchens auftreten sollte, die Ansammlung angereicherter Stahlschmelze ab, was zu einer dünnen endverfestigten zentralen Absonderungszone führt. Der Transport von mit gelösten Stoffen angereicherter Stahlschmelze wird nicht nur durch Ausbauchen verursacht, sondern auch durch Zusammenziehung mit Verfestigung und durch Wärmeschrumpfung der verfestigten Hülle; aber auch in diesem Falle wieder nehmen aus ähnlichen Gründen die Dicke der zentralen Absonderungszone und die Absonderungskonzentration gelöster Stoffe zu.Accordingly, the on liquefaction from residual molten steel due to transport of with solved Substances enriched molten steel between the crystals are suppressed, and it can also be prevented that enriched molten steel accumulates. Leading to a reduced formation of a central secretion zone. If so, too the content of columnar crystals is high is, the volume of the remaining molten steel that takes between the easily moving crystal grains is present, at the section of the final consolidation also from. Therefore takes, even if the appearance of the bulge should occur the accumulation of enriched molten steel, resulting in a thin final solidified central separation zone leads. The transport of with dissolved Substances enriched molten steel is not only by bulging caused, but also by contraction with solidification and by heat shrinkage the solidified shell; but again, for similar reasons, take the thickness of the central Separation zone and secretion concentration of solutes to.
Weiterhin schreitet im Falle von säulenförmigen Kristallen die Verfestigung in einer Richtung fort. Demnach kann die Wachstumsrate der säulenförmigen Kristalle durch intensive Kühlung von der Oberfläche der Gußplatte aus erhöht werden. Im Gegensatz dazu zeigen gleichachsige Kristalle eine isotrope Verfestigung. Daher hat eine intensive Kühlung von der Oberfläche der Gußplatte aus kaum eine Auswirkung auf die Erhöhung der Dicke der äußeren Hülle. Falls also Zwangskühlung am zentralen Teil in der Richtung der Breite der Gußplatte unter solchen Bedingungen angewandt wird, bei denen der Anteil an enthaltenen säulenförmigen Kristallen hoch ist, verfestigt sich der entsprechende zentrale Teil der Dicke schneller als andere Abschnitte.Farther proceeds in the case of columnar crystals solidification in one direction. Accordingly, the growth rate the columnar crystals through intensive cooling from the surface the cast plate increased from become. In contrast, equiaxed crystals show an isotropic Consolidation. Therefore, intensive cooling from the surface of the cast iron plate little effect on increasing the thickness of the outer shell. If so forced cooling at the central part in the direction of the width of the cast plate is applied under such conditions where the proportion of contained columnar crystals is high, solidifies the corresponding central part of the thickness faster than other sections.
Aus den genannten Gründen wird angenommen, dass im Falle eines geringen Gehalts an gleichachsigen Kristallen die Trennung der zentralen Absonderungszone durch erzwungene Kühlung in der unmittelbaren Nähe des zentralen Teils in der Richtung der Breite der Gußplatte beschleunigt wird.Out the reasons mentioned It is believed that in case of low content of equiax Crystals the separation of the central secretion zone by forced cooling in the immediate vicinity of the central part in the direction of the width of the cast plate is accelerated.
Hinsichtlich der Gießbedingungen für die Unterdrückung der Bildung gleichachsiger Kristalle ist vorzugsweise eine Stahlschmelze zu verwenden, deren Überhitzungsgrad innerhalb der Gießwanne in einem Bereich von 25 bis 65 °C gewählt wird. Falls der Überhitzungsgrad der Stahlschmelze geringer als 25 °C ist, besteht eine Tendenz zur Entstehung von gleichachsigen Kristallen; falls der Überhitzungsgrad so hoch wird, dass er 65 °C übersteigt, nimmt die Verfestigungsgeschwindigkeit ab, so dass die Verzögerung in der Endposition der Verfestigung aufgrund der verringerten Verfestigungsgeschwindigkeit gefördert wird. Das führt zu einer gesteigerten Bildung einer zentralen Absonderungszone. Demgemäß wird der Überhitzungsgrad der Stahlschmelze vorzugsweise in einem Bereich von 25 bis 65 °C festgelegt.Regarding the casting conditions for the suppression The formation of equiaxed crystals is preferably a molten steel to use, their degree of overheating inside the tundish in a range of 25 to 65 ° C chosen becomes. If the degree of overheating the molten steel is less than 25 ° C, there is a tendency the formation of equiaxed crystals; if the degree of superheating so high that it exceeds 65 ° C, decreases the solidification rate so that the delay in the final position of solidification due to the reduced solidification rate promoted becomes. Leading to an increased formation of a central secretion zone. Accordingly, the degree of superheating becomes the molten steel is preferably set in a range of 25 to 65 ° C.
Des weiteren sind Stranggußanlagen manchmal mit einer elektromagnetischen Rührvorrichtung zum elektromagnetischen Rühren der Stahlschmelze innerhalb der Gießform ausgerüstet. Die Anwendung des elektromagnetischen Rührens innerhalb einer Gießform liefert ausgezeichnete Ergebnisse insofern, als es die Auflösung von Gießform-Pulver beschleunigt und eine homogene Ausbildung der verfestigten Hülle hervorruft, wodurch Mikro-Absonderungszonen an der Oberflächenschicht der Gußplatte verringert werden und verhindert wird, dass sich Defekte, wie z. B. Oberflächenrisse, bilden können. Auf der anderen Seite ist jedoch bekannt, dass dabei die Tendenz besteht, dass die gleichachsigen Kristalle zunehmen, obwohl die Wirkung nicht so stark ist wie beim elektromagnetischen Rühren in der sekundären Kühlzone. Dementsprechend wird das elektromagnetische Rühren in der Gießform vorzugsweise nicht oder nur unter solchen Bedingungen angewandt, unter denen es den Gehaltsanteil der gleichachsigen Kristalle nicht erheblich erhöht.Of others are continuous casting plants sometimes with an electromagnetic stirring device for electromagnetic stir the molten steel within the mold equipped. The Application of electromagnetic stirring within a mold supplies excellent results in that it is the resolution of Mold powder accelerates and causes a homogeneous formation of the solidified shell, thereby Micro-segregation zones on the surface layer of the cast plate be reduced and prevents defects such. B. surface cracks, can form. On the other hand, however, it is known that there is a tendency is that the equiaxed crystals increase, although the Effect is not as strong as with electromagnetic stirring in the secondary Cooling zone. Accordingly, the electromagnetic stirring in the mold is preferable not or only under such conditions applied, among which it does not significantly affect the content of equiaxed crystals elevated.
Weiterhin wird in der sekundären Kühlzone das Verhältnis des sekundären Kühlwassers bis zum vollständigen Festwerden innerhalb eines Bereichs von 1,2 bis 2,0 l/kg Stahl festgelegt. Falls das Verhältnis des sekundären Kühlwassers kleiner als 1,2 l/kg Stahl ist, wird das Kühlvermögen zu gering, um die zentrale Absonderungszone zu trennen, oder das Ausbauchen der verfestigten Hülle wird zu stark, so dass die Bildung der zentralen Absonderungszone beschleunigt wird. Wenn auf der anderen Seite das Verhältnis des sekundären Kühlwassers größer als 2,0 l/kg Stahl ist, treten an der Gußplatte Oberflächenrisse auf, oder Porositäten nehmen an der Endposition der Verfestigung zu, so dass das Auftreten von Dopplungen bei der Herstellung von Rohren zu befürchten ist. Außerdem werden die Formen der Gußplatte ungleichmäßig, so dass sich Fälle häufen, in denen die Gußplatten vor dem Walzen zu runden Walzblöcken bearbeitet werden müssen. Angesichts dieser Tatsachen wird das Verhältnis des sekundären Kühlwassers bis zum vollständigen Festwerden innerhalb eines Bereichs von 1,2 bis 2,0 l/kg Stahl festgelegt. Des weiteren wird in der vorliegenden Erfindung die Menge des sekundären Kühlwassers in der sekundären Kühlzone vorzugsweise so festgelegt, dass sie am zentralen Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte größer sein kann als diejenige am peripheren Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte. Indem auf diese Weise die Menge des sekundären Kühlwassers am zentralen Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte größer festgelegt wird als die am peripheren Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte, nimmt die Wachstumsgeschwindigkeit der verfestigten Hülle im zentralen Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte zu, so dass das Wachstum von säulenförmigen Kristallen beschleunigt wird. Das erleichtert somit die Trennung in der zentralen Absonderungszone. Weiterhin wird die Menge des sekundären Kühlwassers im zentralen Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte so eingestellt, dass im gesamten Bereich der Gießrichtung der sekundären Kühlzone der Mittelwert in der Richtung der Breite der Gußplatte vorzugsweise 1,3 bis 3 mal größer ist als die Menge des sekundären Kühlwassers im peripheren Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte. Des weiteren braucht die Menge des sekundären Kühlwassers im zentralen Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte nicht immer im gesamten Bereich der sekundären Kühlzone größer zu sein als die im peripheren Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte, sondern sie kann an der stromauf gelegenen Seite der sekundären Kühlzone die gleiche sein. Als Durchschnittswert für die Richtung der Breite der Gußplatte im gesamten Bereich der Gießrichtung in der sekundären Kühlzone kann die Menge für den zentralen Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte größer sein als die für den peripheren Abschnitt in der Richtung der Breite der Gußplatte.Farther is in the secondary cooling zone The relationship of the secondary cooling water until the complete Solidification is set within a range of 1.2 to 2.0 l / kg steel. If the ratio of the secondary cooling water is less than 1.2 l / kg of steel, the cooling capacity is too low to the central Segregation zone, or bulging of solidified Case will too strong, so that the formation of the central secretion zone accelerates becomes. If, on the other hand, the ratio of secondary cooling water greater than 2.0 l / kg steel, surface cracks occur at the cast plate on, or take porosities at the final position of solidification, so that the occurrence of Duplication in the production of pipes is to be feared. In addition, will the forms of the cast plate unevenly, so that cases are piling up in which the cast plates before rolling to round billets must be edited. Given these facts, the ratio of secondary cooling water until the complete Solidification is set within a range of 1.2 to 2.0 l / kg steel. Further, in the present invention, the amount of secondary cooling water in the secondary cooling zone preferably set to be at the central portion in the Direction of the width of the cast plate to be taller may be considered that at the peripheral portion in the direction of the width the cast plate. By doing so, the amount of secondary cooling water at the central section in the direction of the width of the cast plate is set larger than that at the peripheral portion in the direction of the width of the cast plate, takes the growth rate of the solidified shell in the central Section in the direction of the width of the cast plate too, so that the growth of columnar crystals is accelerated. This facilitates the separation in the central Segregation zone. Furthermore, the amount of secondary cooling water in the central portion in the direction of the width of the cast plate adjusted so that throughout the range of the casting direction of the secondary cooling zone the mean in the direction of the width of the cast plate, preferably 1.3 to 3 times bigger as the amount of secondary cooling water in the peripheral portion in the direction of the width of the cast plate. Furthermore, the amount of secondary cooling water needs in the central section in the direction of the width of the cast plate is not always the whole Range of secondary cooling zone to be taller as in the peripheral portion in the direction of the width of the cast plate, but it can be located on the upstream side of the secondary cooling zone be the same. As an average value for the direction of the width of the cast iron plate in the entire area of the casting direction in the secondary cooling zone can the amount for the central portion in the direction of the width of the cast plate to be taller as the for the peripheral portion in the direction of the width of the cast plate.
In diesem Fall bezieht sich der Ausdruck „zentraler Abschnitt der Breite" auf den größeren der beiden folgenden Abschnitte: desjenigen, der 0,1 × (Länge der Gußplatten-Breite) auf beiden Seiten vom Zentrum in der Richtung der Breite einnimmt, und desjenigen, der (Dicke der Gußplatte)/2 auf beiden Seiten vom Zentrum in der Richtung der Breite einnimmt. Der Ausdruck „peripherer Abschnitt in der Richtung der Breite" bezieht sich auf den Abschnitt, der verbleibt, nachdem der zentrale Abschnitt in der Richtung der Breite und die Kantenabschnitte in der Richtung der Breite von der Länge der Gußplatten-Breite weggenommen worden sind. Der Kantenabschnitt in der Richtung der Breite bezieht sich auf den größeren der beiden folgenden Abschnitte: desjenigen, der 100 mm von der Ecke zum Zentrum in der Richtung der Breite der Gußplatte gerechnet wird, und desjenigen Abschnitts, der einer Zone entspricht, die der Länge der Gußplatten-Dicke entspricht, gerechnet von der Ecke zum Zentrum in der Richtung der Breite der Gußplatte.In this case, the term "central portion of the width" refers to the larger of the following two portions: that occupying 0.1 × (length of the die plate width) on both sides of the center in the direction of the width, and that The term "peripheral portion in the direction of the width" refers to the portion remaining after the central portion in the direction of the width and the edge portions have been taken away in the widthwise direction from the length of the casting plate width. Of the Edge portion in the direction of the width refers to the larger of the following two portions: that calculated 100 mm from the corner to the center in the direction of the width of the cast plate, and that portion corresponding to a zone that corresponds to the length of the cast plates Thickness corresponds calculated from the corner to the center in the direction of the width of the cast plate.
Um die zentrale Absonderungszone wirksamer zu trennen, wird das Dickenverhältnis der gleichachsigen Kristalle in der Richtung der Dicke im zentralen Teil in der Richtung der Breite der Gußplatte vorzugsweise auf 20 % oder weniger einreguliert. Da das elektromagnetische Rühren in der sekundären Kühlzone dazu neigt, die Ausbildung und das Wachstum von säulenförmigen Kristallen zu behindern, ist es in der vorliegenden Erfindung besonders vorzuziehen, elektromagnetisches Rühren in der sekundären Kühlzone nicht anzuwenden.Around separating the central segregation zone more effectively, the thickness ratio of the equiaxed crystals in the direction of thickness in the central Part in the direction of the width of the cast plate preferably 20 % or less. Since the electromagnetic stirring in the secondary cooling zone tends to the formation and growth of columnar crystals to obstruct, it is particularly preferable in the present invention, electromagnetic stirring in the secondary cooling zone not to be used.
In Übereinstimmung mit dem Verfahren zur Steuerung der Gießbedingungen in dem oben beschriebenen geeigneten Bereich kann im zentralen Teil in der Richtung der Breite der Gußplatte ein von Porositäten und Hohlräumen freier Bereich, in dem die zentrale Absonderungszone verringert oder beseitigt worden ist, geschaffen werden, der 20 % oder mehr ausmacht, ohne dass Gesenkpressen angewandt wird. Weiterhin ist dieses Verfahren insofern effektiv, als es keinen wirtschaftlichen Aufwand für die Installation und Instandhaltung einer Gesenkpressen-Anlage erfordert.In accordance with the method for controlling the casting conditions in the above-described suitable area can be in the central part in the direction of latitude the cast plate one of porosities and cavities free area where the central secretion zone decreases or has been eliminated, created 20% or more without the use of swaging presses. Furthermore, this is Procedures effective insofar as there is no economic effort for the Installation and maintenance of a swaging press system required.
Wenn der Bereich im zentralen Teil der Gußplatte in der Richtung der Breite, der durch Preßschweißen von Porositäten und Hohlräumen befreit worden ist und in dem die zentrale Absonderungszone verringert oder beseitigt wurde, erzeugt worden ist, wird die genannte Gußplatte dann warmgewalzt, so dass ein runder Walzblock mit den gewünschten Abmessungen erhalten wird.If the area in the central part of the cast plate in the direction of Width, by pressure welding of porosities and cavities in which the central secretion zone is reduced or has been eliminated, becomes the said cast plate then hot rolled, leaving a round rolling block with the desired Dimensions is obtained.
Durch
Anwendung des genannten Verfahrens kann ein runder Walzblock mit
einem Aufteilungsverhältnis
W (%) der zentralen Absonderungszone von 20 % oder mehr erhalten
werden, wobei W durch folgende Gleichung (1) definiert wird:
Durch Regulierung des Aufteilungsverhältnisses W (%) der zentralen Absonderungszone auf 20 % oder mehr kann der Bereich, der Porositäten, Hohlräume und zentrale Absonderungszonen enthält, beim Durchstoß-Walzen von der inneren Fläche ent fernt werden, um zu verhindern, dass sich innere Defekte bilden, und um die Eigenschaften der inneren Fläche zu verbessern. Außerdem kann die Scherdeformation in dem Bereich, der Porositäten, Hohlräume und zentrale Absonderungszonen enthält, beim Durchstoß-Walzen verringert werden, so dass die Entstehung von Doppelblatt-Rissen verhindert werden kann und die inneren Eigenschaften verbessert werden können.By Regulation of the distribution ratio W (%) of the central secretion zone can be 20% or more Area, the porosities, cavities and central segregation zones during puncture rolling from the inner surface be removed to prevent internal defects from forming and to improve the properties of the inner surface. In addition, can shear deformation in the area, porosities, voids, and central segregation zones contains during puncture rolling be reduced, so that the emergence of double-leaf tears can be prevented and improves the internal properties can be.
Falls W kleiner als 20 % ist, entsprechen die Positionen, an denen Porositäten, Hohlräume und zentrale Absonderungszonen vorhanden sind, dem Bereich, in dem starke Scherdeformationen auftreten, und es ist zu befürchten, dass innere Defekte auftreten und innerhalb der dicken Wände des Stahlrohrs Doppelblatt-Risse verursacht werden.If W is less than 20%, corresponding to the positions where porosities, voids and central segregation zones exist, the area where strong Shear deformations occur, and it is to be feared that internal defects occur and within the thick walls of the steel pipe double-leaf cracks caused.
Auf der Grundlage der angeführten Tatsachen wurde das Aufteilungsverhältnis W der zentralen Absonderungszone auf 20 % oder mehr beschränkt, vorzugsweise auf einen Bereich von 20 bis 60 %. Falls W 60 % oder mehr beträgt, ist zu befürchten, dass bei der Herstellung von Rohren aufgrund der Zunahme der Porosität an der Position der Endverfestigung Oberflächenrisse oder Dopplungen erzeugt werden. Außerdem werden die Formen der Gußplatten ungleichmäßig, so dass sich Fälle häufen, in denen die Gußplatten vor dem Walzen zu runden Walzblöcken behandelt werden müssen. Demzufolge wurde für W eine obere Grenze festgelegt.On the basis of the cited Facts became the distribution ratio W of the central segregation zone limited to 20% or more, preferably in a range of 20 to 60%. If W 60% or is more, is to be feared that in the manufacture of pipes due to the increase in porosity at the Position of final consolidation Surface cracks or doublings generated become. In addition, will the shapes of the cast plates unevenly, so that cases piling, in which the cast plates before rolling to round billets must be treated. As a result, was for W set an upper limit.
Der runde Walzblock mit dem genannten Aufteilungsverhältnis W der zentralen Absonderungszone wird dann auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt und dem Durchstoß-Walzen unterworfen, so dass ein hohles Rohr erhalten wird. Die Erwärmungstemperatur wird vorzugsweise in einem Bereich von 1200 bis 1300 °C gewählt. Falls die Temperatur niedriger als 1200 °C ist, nimmt der Verformungswiderstand zu, so dass das Walzen erschwert wird. Wenn auf der anderen Seite die Temperatur höher als 1300 °C ist, treten Probleme auf, wie z. B., dass die Warmumformbarkeit aufgrund der Anwesenheit von δ-Ferriten oder infolge des Korngrenzen-Schmelzens abnimmt, oder dass die Menge des entstandenen Oxidationszunders zunimmt. Die Durchstoßbedingungen werden nicht speziell beschränkt, und es gibt kein Problem bei der Anwendung der allgemein auf dem Gebiet bekannten Bedingungen.The round billet having the above-mentioned division ratio W of the central separation zone is then heated to a predetermined temperature and subjected to the piercing rolling, so that a hollow tube is obtained. The heating temperature is preferably selected in a range of 1200 to 1300 ° C. If the temperature is lower than 1200 ° C, the deformation resistance increases, so that the Rolling is difficult. If, on the other hand, the temperature is higher than 1300 ° C, problems such as. B. that the hot workability due to the presence of δ-ferrites or due to grain boundary melting decreases, or that the amount of the resulting Oxidationszunders increases. The piercing conditions are not particularly limited, and there is no problem in applying the conditions generally known in the art.
Anschließend wird das hohle Rohr erneut erwärmt, falls notwendig, und durch Verringerung der Dicke mit Hilfe einer Streckanlage, wie z. B. eines Dornwalzwerks, Stopfenwalzwerks und dergleichen, auf eine gewünschte Abmessung verlängert. Die Bedingungen des Verlängerns brauchen in der vorliegenden Erfindung nicht speziell beschränkt zu werden, und es gibt kein Problem bei der Anwendung der allgemein auf dem Gebiet bekannten Bedingungen.Subsequently, will reheating the hollow tube, if necessary, and by reducing the thickness with the help of a Stretching plant, such. B. a mandrel mill, plug mill and like, to a desired one Dimension extended. The conditions of lengthening need not be specifically limited in the present invention and there is no problem in applying the general on the Territory known conditions.
Nach dem Verlängern wird das nahtlose Stahlrohr erneut erwärmt, falls notwendig, und der Reduzierung unterzogen. Das Reduzieren wird mit Hilfe eines Reduzier walzwerks, wie z. B. eines Warm-Streckreduzierwerks, Kalibrierwerks und dergleichen durchgeführt, so dass der Außendurchmesser verringert werden kann, um ein Stahlrohr-Erzeugnis der vorgegebenen Abmessung zu erhalten. Die Bedingungen der Reduzierung sind die eines normalen Durchlaufplans, und es besteht keine Notwendigkeit, sie besonders einzuschränken.To prolonging the seamless steel pipe is reheated if necessary, and the Subjected to reduction. The reduction is carried out by means of a reduction mill, such as As a warm-stretch reducer, calibration and the like carried out, so that the outside diameter can be reduced to a steel tube product of the given size to obtain. The conditions of reduction are those of a normal one Throughput plan, and there is no need, especially limit.
BeispieleExamples
(Beispiel 1) Die in Tabelle 1 angegebene Stahlschmelze wurde in einem Konverter erschmolzen, und nach der Vakuumraffination wurden Gußplatten mit einer Dicke von 260 mm und einer Breite von 750 mm mit Hilfe des Stranggußverfahrens bei einer Gießgeschwindigkeit von 1,05 m/min gegossen. Beim Stranggießen wurde bei einer Querschnittsverminderung von 0 bis 5 % über eine Länge von 100 bis 300 mm im zentralen Teil längs der Richtung der Breite der Gußplatte an einer Position in der unmittelbaren Nähe des Endverfestigungspunkts Gesenkpressen durchgeführt, genauer gesagt, an einer Position, deren nicht verfestigtes Material 2 % ausmachte.(Example 1) The molten steel specified in Table 1 was in a converter melted, and after vacuum refining were cast plates with a thickness of 260 mm and a width of 750 mm with the help of the continuous casting process at a casting speed poured 1.05 m / min. In continuous casting was at a cross-sectional reduction from 0 to 5% over a length from 100 to 300 mm in the central part along the direction of width the cast plate at a position in the immediate vicinity of the final consolidation point Pressed swaging, more precisely, at a position whose non-solidified material 2%.
Die so erhaltene Gußplatte wurde dann zerschnitten, und der Querschnitt wurde geschlichtet und angeätzt, so dass er der makroskopischen Strukturuntersuchung unterzogen werden konnte. Auf diese Weise wurde die Anwesenheit oder das Fehlen eines von Porositäten und Hohlräumen freien Bereichs, in dem die zentrale Absonderungszone verringert oder beseitigt ist (Aufteilungsbereich der zentralen Absonderungszone), festgestellt, und es wurden Messungen der Breite des Trennbereichs der zentralen Absonderungszone, ΔB (der Trennbreite der zentralen Absonderungszone), vorgenommen. Das Anätzen wurde mit Hilfe von 36-%iger, mit Eisen(III)-chlorid gesättigter Salzsäure durchgeführt.The thus obtained cast plate was then cut and the cross section was sifted and etched, so that it undergo the macroscopic structure investigation could. In this way, the presence or absence of a of porosities and cavities clear area where the central segregation zone decreases or eliminated (division area of the central segregation zone), and measurements were made of the width of the separation area the central secretion zone, ΔB (the separation width of the central segregation zone). The etching was 36% saturated with iron (III) chloride hydrochloric acid carried out.
Die so erhaltene Gußplatte wurde auf 1200 °C erwärmt und dann mittels Warmwalzen zu einem runden Walzblock von 140 bis 260 mm ∅ ausgewalzt. Der Querschnitt des entstandenen runden Walzblocks wurde für die mikroskopische Strukturuntersuchung geschlichtet und angeätzt. Auf diese Weise wurden Porositäten, Hohlräume und die Position der zentralen Absonderungszone festgestellt, und das Aufteilungsverhältnis W der zentralen Absonderungszone wurde berechnet.The thus obtained cast plate was at 1200 ° C heated and then by means of hot rolling to a round billet from 140 to 260 mm ∅ rolled out. The cross section of the resulting round Rolling block was for The microscopic structural investigation was sized and etched. On this way were porosities, cavities and the position of the central secretion zone, and the distribution ratio W the central segregation zone was calculated.
Der so erhaltene runde Walzblock wurde auf 1250 °C erwärmt und mit Hilfe eines Pilgerdorns durchstoßen, so dass ein hohles Rohr erhalten wurde. Anschließend wurde unter Verwendung eines Dornwalzwerks der Verlängerungsprozeß ausgeführt, so dass ein Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von 172 mm und einer Wanddicke von 8 mm erhalten wurde, und mit Hilfe eines Warm-Streckreduzierwerks (Reduzierwalzwerks) wurde ein nahtloses Stahlrohr (Stahlrohr-Erzeugnis) mit einem Außendurchmesser von 88,9 mm und einer Wanddicke von 6,5 mm erhalten.Of the thus obtained round billet was heated to 1250 ° C and with the help of a Pilgerdorns pierce, so that a hollow tube was obtained. It was subsequently used a mandrel rolling the extension process executed, so that a steel pipe with an outer diameter of 172 mm and a wall thickness of 8 mm, and with Help of a warm-stretch reducer was introduced seamless steel tube (tubular steel product) with an outer diameter of 88.9 mm and a wall thickness of 6.5 mm.
Die Eigenschaften der inneren Oberfläche, der äußeren Oberfläche und der Innenseite des dickwandigen Abschnitts des so erhaltenen Stahlrohr-Erzeugnisses wurden visuell, mit Hilfe der Ultraschall-Fehlerprüfung und mittels Magnetpulver-Fehlerprüfung auf Defekte untersucht. Die Eigenschaften der inneren und der äußeren Oberfläche sowie die Eigenschaften der inneren Wand wurden durch Zählung der inneren und äußeren Oberflächenfehler und Doppelblatt-Risse pro 100 m Länge des Stahlrohr-Erzeugnisses bewertet (wobei die Bewertung durch das Verhältnis in bezug auf einen herkömmlichen Fall dargestellt wird, der als 100 angenommen wird).The Properties of the inner surface, the outer surface and the inside of the thick-walled portion of the steel tube product thus obtained were visually, with the help of ultrasound error checking and by means of magnetic powder error testing examined for defects. The properties of the inner and the outer surface as well the properties of the inner wall were calculated by counting the inner and outer surface defects and double-leaf tears per 100 m length of steel tube product evaluated (the evaluation by the ratio with respect to a conventional Case assumed to be 100).
Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 angegeben.The Results are given in Table 2.
Die Beispiele nach der vorliegenden Erfindung zeigen, dass selbst im Falle schwer zu verarbeitender Werkstoffe verhindert werden kann, dass die Fehler an den inneren Wandoberflächen auftreten, und dass weiterhin verhindert werden kann, dass Defekte in der Innenseite des Wandabschnitts von Stahlrohren, wie z. B. Doppelblatt-Risse, auftreten. Damit werden die Eigenschaften der inneren Oberfläche und die Eigenschaften der inneren Wand im Vergleich zu herkömmlichen Beispielen außerordentlich verbessert. Des weiteren wird in den Vergleichsbeispielen, die außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegen, die Entstehung von Fehlern an der inneren Oberfläche und von Rissen innerhalb des dickwandigen Abschnitts beobachtet.The Examples according to the present invention show that even in Case of hard-to-process materials can be prevented that the errors occur on the inner wall surfaces, and that continues It can be prevented that defects in the inside of the wall section of steel pipes, such. B. double-leaf cracks occur. This will be the properties the inner surface and the properties of the inner wall compared to conventional ones Examples extraordinarily improved. Furthermore, in the comparative examples, the outside within the scope of the present invention, the generation of errors on the inner surface and observed cracks within the thick-walled section.
(Beispiel 2) Die Stahlschmelze der in Tabelle 1 dargestellten Stahlzusammensetzung A wurde in einem Konverter erschmolzen, und nachdem mit ihr weiterhin eine Vakuumraffination durchgeführt worden war, wurden Gußplatten mit einer Dicke von 260 mm und einer Breite von 750 mm mit Hilfe des Stranggußverfahrens bei einer Gießgeschwindigkeit von 1,05 m/min gegossen.(Example 2) The molten steel of the steel composition shown in Table 1 A was melted in a converter, and after continue with her carried out a vacuum refining were cast plates with a thickness of 260 mm and a width of 750 mm with the help of the continuous casting process at a casting speed poured 1.05 m / min.
Es wurde eine Stranggußanlage des Typs Vertikalbiegung verwendet. Die Stranggußanlage hatte eine Maschinenlänge von 25,6 m und eine Länge der sekundären Kühlung von 20 m vom Meniskus an. Das Stranggießen wurde unter den in Tabelle 3 gezeigten Bedingungen durchgeführt.It became a continuous casting plant of the type vertical bending used. The continuous casting plant had a machine length of 25.6 m and a length the secondary cooling of 20 m from the meniscus. The continuous casting was among those in Table 3 conditions performed.
Was
das Stranggießen
betrifft, so wurden Überhitzungsgrad
und Verhältnis
des sekundären
Kühlwassers
wie in Tabelle 3 gezeigt verändert,
und die Menge des sekundären
Kühlwassers
wurde in der Richtung der Breite der Gußplatte variiert. Die Variation
der Menge des sekundären
Kühlwassers
wurde nach zwei Modellen vorgenommen, wie in
Die so erhaltene Gußplatte wurde zerschnitten, und der Querschnitt senkrecht zur Gießrichtung wurde geschlichtet und angeätzt, so dass er der makroskopischen Strukturuntersuchung unterzogen werden konnte. Auf diese Weise wurde die Anwesenheit oder das Fehlen eines von Porositäten und Hohlräumen freien Bereichs, in dem die zentrale Absonderungszone verringert oder beseitigt worden ist (Aufteilungsbereich der zentralen Absonderungszone), festgestellt, und es wurden Messungen der Breite des Trennbereichs der zentralen Absonderungszone, ΔB (Trennbreite der zentralen Absonderungszone), vorgenommen.The thus obtained cast plate was cut, and the cross section perpendicular to the casting direction was sifted and etched, so that it undergo the macroscopic structure investigation could. In this way, the presence or absence of a of porosities and cavities clear area where the central segregation zone decreases or has been eliminated (division area of the central segregation zone), and measurements were made of the width of the separation area the central secretion zone, ΔB (Separation width of the central segregation zone) made.
Die
Form der zentralen Absonderungszone wurde gemäß den in
Die so erhaltene Gußplatte wurde mittels Warmwalzen zu einem runden Walzblock mit einem Durchmesser von 190 mm ausgewalzt. Der Querschnitt des entstandenen runden Walzblocks wurde für die makroskopische Strukturuntersuchung geschlichtet und angeätzt. Auf diese Weise wurden Porositäten, Hohlräume und die Position der zentralen Absonderungszone festgestellt, und das Aufteilungsverhältnis W der zentralen Absonderungszone wurde berechnet.The thus obtained cast plate was turned into a round billet with a diameter by means of hot rolling rolled out of 190 mm. The cross-section of the resulting round billet was for the macroscopic structure investigation is finished and etched. On this way were porosities, Cavities and the position of the central secretion zone is established, and that distribution ratio W of the central segregation zone was calculated.
Der so erhaltene runde Walzblock wurde auf 1250 °C erwärmt und mit Hilfe eines Pilgerdorns durchstoßen, so dass ein hohles Rohr erhalten wurde. Anschließend wurde unter Verwendung eines Dornwalzwerks der Verlängerungsprozeß ausgeführt, so dass ein Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von 172 mm und einer Wanddicke von 8 mm erhalten wurde, und mit Hilfe eines Warm-Streckreduzierwerks (Reduzierwalzwerks) wurde ein nahtloses Stahlrohr (Stahlrohr-Erzeugnis) mit einem Außendurchmesser von 88,9 mm und einer Wanddicke von 6,5 mm erhalten.Of the thus obtained round billet was heated to 1250 ° C and with the help of a Pilgerdorns pierce, so that a hollow tube was obtained. It was subsequently used a mandrel rolling the extension process executed, so that a steel pipe with an outer diameter of 172 mm and a wall thickness of 8 mm, and with Help of a warm-stretch reducer was introduced seamless steel tube (tubular steel product) with an outer diameter of 88.9 mm and a wall thickness of 6.5 mm.
Was die Eigenschaften der inneren Fläche des so erhaltenen Stahlrohr-Erzeugnisses betrifft, so wurde Ultraschall-Fehlerprüfung angewandt, um die Defekte zu untersuchen. Die Eigenschaften der inneren Fläche wurden anhand des Verhältnisses der Defekte an der inneren Fläche (Zählung der Defekte pro 100 m Länge des Stahlrohr-Erzeugnisses) bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 angegeben.As for the properties of the inner surface of the steel pipe product thus obtained, ultrasonic flaw testing was used to examine the defects. The properties of the inner surface were determined by the ratio of defects on the inner surface (count of defects per 100 m in length steel tube product). The results are given in Table 3.
Die Beispiele nach der vorliegenden Erfindung zeigen alle eine Abnahme der Defekte an der inneren Fläche des nahtlosen Stahlrohres, was verbesserte Eigenschaften der inneren Fläche beweist. Auf der anderen Seite ist zu erkennen, dass bei den Vergleichsbeispielen, die außerhalb des Bereichs gemäß der vorliegenden Erfindung liegen, Defekte an der inneren Fläche häufig auftreten.The Examples of the present invention all show a decrease the defects on the inner surface of seamless steel pipe, resulting in improved properties of the inner area proves. On the other hand, it can be seen that in the comparative examples, the outside the area according to the present Invention, defects on the inner surface often occur.
Nach
der vorliegenden Erfindung kann verhindert werden, dass Fehler an
den Innenwänden
entstehen, und es kann weiterhin verhindert werden, dass Defekte
in der Innenseite des Wandabschnitts von Stahlrohren, wie z. B.
Doppelblatt-Risse, auftreten; eine Verbesserung der Ausbeute und
der Produktivität
bei der Herstellung von nahtlosen Stahlrohren kann erzielt werden,
und in der Industrie lassen sich bemerkenswerte Resultate erreichen. Tabelle 1
- (*) Relatives Verhältnis, bezogen auf das Herkömmliche Beispiel 1, das als 100 angenommen wird
- (*) Relative ratio relative to Conventional Example 1, which is assumed to be 100
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