EP0912264A1 - Process for manufacture of precision steel tubes - Google Patents

Process for manufacture of precision steel tubes

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EP0912264A1
EP0912264A1 EP97932754A EP97932754A EP0912264A1 EP 0912264 A1 EP0912264 A1 EP 0912264A1 EP 97932754 A EP97932754 A EP 97932754A EP 97932754 A EP97932754 A EP 97932754A EP 0912264 A1 EP0912264 A1 EP 0912264A1
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EP
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steel
cold
precision
approx
tubes
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EP97932754A
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EP0912264B1 (en
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Ronald Claus
Jürgen WIETE
Rüdiger Hahn
Stefan Meimeth
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Vodafone GmbH
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Mannesmann AG
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes
    • B21C1/22—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes specially adapted for making tubular articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium

Definitions

  • the invention relates to a method for the production of precision steel tubes by cold forming of tube blanks, in particular in several forming steps, with or without an inner tool.
  • Strength and ductility can be produced by hot forming from a so-called IF steel (Interstitial Free). Such steels have been known for the manufacture of deep-drawn sheets for many years.
  • IF steel Interstitial Free
  • US Pat. No. 5,200,005 provides for the production of steel strip by preliminary rolling at a temperature of 1260 ° C. and finish rolling at approximately 710 ° C.
  • roughing is carried out at 850 ° C and finish rolling at approximately 700 ° C.
  • the object of the invention is to propose a method with which precision steel tubes can be produced which, in relation to their strength, have an extraordinarily high ductility (e.g. elongation at break).
  • the invention provides for the use of tube blanks made of an IF steel as the input material for the production of precision steel tubes.
  • IF IF
  • the tube blanks can be produced seamlessly by hot rolling under special conditions or by welding. For example, conventional HF welding processes or advantageously laser welding processes (very small heat affected zone) are used.
  • the structure of the tube blanks used should have a grain size of at least grade ASTM6 up to ASTM9.
  • composition of the IF steel used in the process according to the invention is expediently as follows:
  • the tube blanks made of IF steel can be passed through in an excellent manner
  • pipes made of IF steel offer the advantage that, despite considerable increases in strength due to cold forming, only a comparatively small loss in ductility has to be accepted.
  • the ratio of the number of deformation steps to the number of anneals is expediently at least 3, preferably at least 3.5 and particularly preferably at least 4.
  • Annealing should preferably take place below the normalization temperature in a temperature range of approximately 680 to 720 ° C. If the increase in strength is to be largely retained after strain hardening and at the same time a very high ductility is desired, stress relief annealing can be carried out at temperatures below 550 ° C.
  • the precision tubes produced by the method according to the invention are even superior to the known precision tubes made of carbon steel.
  • the overall production according to the invention is significantly less complex, although a higher effort has to be made for the production of the steel raw material, since the carbon and nitrogen contents are very high low
  • Example 1 A seamless tube blank made of an IF steel with the following composition was used on a cold drawing bench
  • This tube blank had a diameter of 42.4 mm and a wall thickness of 5.6 mm and had an average grain size of good ASTM6.
  • Cold drawing was carried out in a total of six individual passes to a final dimension of 6.0 mm in diameter and 2.0 mm in wall thickness
  • glowing was carried out at 680-720 ° C. If a comparable tube had been made from St37 steel, cold forming would also have been possible in six cold pulls.However, at least three intermediate glows had to be carried out to reduce the deformation resistance of the material to one reduce the value of the used draw bench
  • Umformsch ⁇ tte is advantageously possible without an undesirably severe deterioration in ductility. Therefore, technological properties can be represented that are on a par or even superior to that of simple structural steels (such as St37) can be In addition, the number of anneals required between individual cold drawing steps can be significantly reduced. Pipes can be produced which have an extremely high forming capacity.

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Abstract

The invention relates to a process for the manufacture of precision steel tubes by cold forming of tube blanks, in particular in a plurality of forming stages, with or without an internal tool. A tube blank of interstitial-free steel (IF) is used as the starting material.

Description

Verfahren zur Herstellung von PräzisionsstahlrohrenProcess for the production of precision steel tubes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Präzisionsstahlrohren durch Kaltumformung von Rohrluppen, insbesondere in mehreren Umformschritten, mit oder ohne Innenwerkzeug.The invention relates to a method for the production of precision steel tubes by cold forming of tube blanks, in particular in several forming steps, with or without an inner tool.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 38 14 648 A1 bekannt.Such a method is known from DE 38 14 648 A1.
Es gehört seit vielen Jahren zum allgemeinen Stand der Technik, nahtlose oder geschweißte Stahlrohre in ihren Abmessungen (Durchmesser und Wanddicke) durch Kaltumformung zu Präzisionsrohren weiter zu reduzieren. Dabei kann mit oder ohne Innenwerkzeug gearbeitet werden. Am weitesten verbreitet ist die Kaltumformung durch Kaltziehen. Es ist aber z.B. auch möglich, die als Einsatzmaterial verwendeten Rohrluppen durch Kaltpilgern auf die gewünschten Abmessungen umzuformen. Letzteres ist üblicherweise auf die Verarbeitung von Edelstahlen und Sonderlegierungen beschränkt. Insbesondere beim Kaltziehen werden vorwiegend Rohrluppen aus Baustählen eingesetzt.For many years it has been the general state of the art to further reduce the size (diameter and wall thickness) of seamless or welded steel pipes by cold forming into precision pipes. You can work with or without an inner tool. Cold forming by cold drawing is the most common. But it is e.g. it is also possible to use cold pilgrims to shape the tube blanks used as feed material to the desired dimensions. The latter is usually limited to the processing of stainless steels and special alloys. Especially in cold drawing, pipe blanks made of structural steel are mainly used.
Bei der Kaltumformung von Stählen treten regelmäßig Veränderungen der technologischen Eigenschaften ein. Es kommt je nach Umformgrad zu deutlichen Steigerungen der Zugfestigkeit (Kaltverfestigung). Bei Baustählen ist dies aufgrund desWhen steel is cold formed, the technological properties regularly change. Depending on the degree of deformation, there are significant increases in tensile strength (work hardening). For structural steels, this is due to the
Kohlenstoff- und Stickstoffgehaltes (wesentlich über 0,005 %) unvermeidbar mit erheblichen Verschlechterungen der Duktilität (z.B. Bruchdehnumng) verbunden. Die Kaltverfestigung, die vielfach im Endprodukt durchaus erwünscht ist, bringt für die Kaltumformung selbst einen erheblichen Nachteil mit sich, da mit zunehmendem Umfang der Kaltumformung immer größere Kräfte für die weitere Umformung aufgebracht werden müssen, so daß die Leistungsgrenzen der eingesetzten Umformmaschine überschritten werden können. Darüber hinaus stößt die weitere Kaltumformbarkeit wegen der abnehmenden Duktilität an Grenzen. Aus diesen Gründen ist es normalerweise notwendig, nach ein oder zwei Kaltumformschritten eine Gefügeumwandlung durch eine Normalisierungsglühung vorzunehmen. Bevor der nächste Kaltumformschritt erfolgen kann, ist eine Ziehmittel- und Ziehmittelträgerschicht zu erzeugen. Dies erhöht den Aufwand der Herstellung von Präzisionsstahlrohren in erheblichem Maße.Carbon and nitrogen content (significantly above 0.005%) inevitably associated with significant deterioration in ductility (eg elongation at break). The strain hardening, which is often desirable in the end product, brings with it a considerable disadvantage for the cold forming itself, since with the increasing extent of the cold forming, ever greater forces have to be applied for the further forming, so that the performance limits of the forming machine used can be exceeded. In addition, further cold formability is limited due to the decreasing ductility. For these reasons, it is normally necessary to carry out a structural transformation by means of normalization annealing after one or two cold forming steps. Before the next cold-forming step can be carried out, a drawing agent and drawing agent carrier layer is to be generated. This considerably increases the effort required to manufacture precision steel tubes.
Aus der US 5 200 005 ist ein Verfahren bekannt, nach dem Bleche mit erhöhterA method is known from US Pat. No. 5,200,005, according to which sheet metal with an increased
Festigkeit und Duktilität durch Warmumformung aus einem sog. IF-Stahl (Interstitial Free) hergestellt werden können. Derartige Stähle sind zur Herstellung von Tiefziehblechen seit vielen Jahren bekannt. In einer ersten Variante sieht die US 5 200 005 die Herstellung von Stahlband durch Vorwalzen bei einer Temperatur von 1260 °C und Fertigwalzen bei etwa 710 °C vor. Nach einer zweiten Verfahrensvariante erfolgt das Vorwalzen bei 850 °C und das Fertigwalzen bei etwa 700 °C.Strength and ductility can be produced by hot forming from a so-called IF steel (Interstitial Free). Such steels have been known for the manufacture of deep-drawn sheets for many years. In a first variant, US Pat. No. 5,200,005 provides for the production of steel strip by preliminary rolling at a temperature of 1260 ° C. and finish rolling at approximately 710 ° C. According to a second process variant, roughing is carried out at 850 ° C and finish rolling at approximately 700 ° C.
Eine Herstellung von Stahlrohren aus IF-Stählen ist bisher nicht bekanntgeworden. Dies dürfte einerseits durch den Umstand bedingt sein, daß IF-Stähle von Natur aus eine vergleichsweise geringe Festigkeit aufweisen. Andererseits lassen sich solcheThe production of steel tubes from IF steels has not yet become known. On the one hand, this may be due to the fact that IF steels have a comparatively low strength by nature. On the other hand, such
Stähle unter den üblichen Verfahrensbedingungen der Herstellung nahtloser Stahlrohre durch Warmwalzen nicht bearbeiten, da ihr Verformungswiderstand zu gering ist. Auch die Herstellung geschweißter Rohre aus IF-Stahl ist bisher nicht in Erwägung gezogen worden.Do not process steels under the usual process conditions for the production of seamless steel tubes by hot rolling, since their resistance to deformation is too low. The manufacture of welded pipes made of IF steel has also not been considered.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem Präzisionsstahlrohre herstellbar sind, die im Verhältnis zu ihrer Festigkeit eine außerordentlich hohe Duktilität (z.B. Bruchdehnung) besitzen.The object of the invention is to propose a method with which precision steel tubes can be produced which, in relation to their strength, have an extraordinarily high ductility (e.g. elongation at break).
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen desThis task is solved by a procedure with the characteristics of
Patentanspruchs 1 . Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben.Claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in subclaims 2 to 6.
Die Erfindung sieht vor, als Einsatzmaterial für die Herstellung von Präzisionsstahlrohren Rohrluppen aus einem IF-Stahl zu verwenden. Derartige IF-The invention provides for the use of tube blanks made of an IF steel as the input material for the production of precision steel tubes. Such IF
Stähle zeichnen sich durch sehr geringe Massenanteile der Elemente Kohlenstoff und Stickstoff aus, die sich auf Zwischengitterplätzen im Eisenkristallgitter (interstitiell) einlagern. Die Rohrluppen können nahtlos durch Warmwalzen unter speziellen Bedingungen oder durch Schweißen hergestellt werden. Dabei können z.B. übliche HF-Schweißverfahren oder vorteilhafterweise auch Laserschweißverfahren (sehr kleine Wärmeeinflußzone) eingesetzt werden. Das Gefüge der verwendeten Rohrluppen sollte eine Korngröße von mindestens der Güte ASTM6 bis zu ASTM9 aufweisen.Steels are characterized by very low mass fractions of the elements carbon and nitrogen, which are stored in interstitial spaces in the iron crystal lattice (interstitial). The tube blanks can be produced seamlessly by hot rolling under special conditions or by welding. For example, conventional HF welding processes or advantageously laser welding processes (very small heat affected zone) are used. The structure of the tube blanks used should have a grain size of at least grade ASTM6 up to ASTM9.
Die Zusammensetzung des im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten IF-Stahls ist zweckmäßigerweise wie folgt:The composition of the IF steel used in the process according to the invention is expediently as follows:
Element zweckmäßige bevorzugte Zusammensetzung ZusammensetzungElement Appropriate Preferred Composition Composition
C < 0,005 % < 0,003 %C <0.005% <0.003%
Si < 0,2 % ca. 0,02 %Si <0.2% approx.0.02%
Mn 0,05 - 0,4 % 0,05 - 0,15 %Mn 0.05 - 0.4% 0.05 - 0.15%
P < 0,04 % < 0,01 %P <0.04% <0.01%
S < 0,01 % < 0,005 %S <0.01% <0.005%
Alges 0,02 - 0,05 % ca. 0,02 %Alges 0.02 - 0.05% approx.0.02%
Cu < 0,1 % < 0,1 %Cu <0.1% <0.1%
Cr < 0,2 % < 0,1 %Cr <0.2% <0.1%
Ni < 0,2 % < 0,1 %Ni <0.2% <0.1%
Mo < 0.1 % < 0,01 %Mo <0.1% <0.01%
mindestens ( Ti 0,01 - 0,12 % zusammen eines der beiden Elemente ( Nb 0,01 - 0,24 % ca. 0,06 %at least (Ti 0.01 - 0.12% together one of the two elements (Nb 0.01 - 0.24% approx.0.06%
B < 0,0005 % < 0,0003 %B <0.0005% <0.0003%
N 0,0020 - 0,0120 % ca. 0,0050 %N 0.0020 - 0.0120% approx.0.0050%
Rest Eisen und üblicheRest iron and usual
VerunreinigungenImpurities
Die Rohrluppen aus IF-Stahl lassen sich in hervorragender Weise durchThe tube blanks made of IF steel can be passed through in an excellent manner
Kaltumformung zu Präzisionsstahlrohren weiterverarbeiten. Bisher wurden solche Präzisrohre üblicherweise aus nahtlosen oder geschweißten Luppen konventioneller Baustähle durch Kaltziehen hergestellt, wobei wegen des eingeschränkten Kaltumformvermögens das Kaltziehen in sehr vielen Teilschritten (Einzelzüge) erfolgen mußte, wenn Rohre mit besonders kleinem Durchmesser erzeugt werden sollten, wie dies beispielsweise bei Präzisionsstahlrohren der Fall ist, die als Kraftstoffeinspritzrohre oder als Vormaterial zur Niet-Herstellung eingesetzt werden sollen. Bei Kraftstoffeinspritzrohren aus Baustahl wird üblicherweise nach jedem Kaltzug eine Normalisierungsglühung durchgeführt. Dieser bekannte Verfahrensablauf ist wegen der vielen Arbeitsschritte mit hohem Aufwand belastet. Hinzu kommt, daß bei der Werkstoffklasse der Baustähle jede verformungsbedingte Festigkeitssteigerung mit einer Verminderung an Duktilität verbunden ist. In vielen Anwendungsfällen von Präzisionsrohren möchte man aber gleichzeitig gute Festigkeits- und Duktilitätswerte haben. Hier bieten Rohre aus IF-Stahl den Vorteil, daß trotz erheblicher Festigkeitssteigerungen infolge Kaltverformung nur vergleichsweise geringe Einbußen bei der Duktilität hingenommen werden müssen.Process cold forming into precision steel tubes. So far, such precision tubes have usually been produced from seamless or welded blanks of conventional structural steels by cold drawing, whereby due to the limited cold forming capacity, cold drawing had to be carried out in a large number of sub-steps (individual drawing) if pipes with a particularly small diameter were to be produced, such as this is the case, for example, with precision steel tubes that are to be used as fuel injection tubes or as raw material for rivet production. For fuel injection pipes made of structural steel, normalization annealing is usually carried out after every cold draft. This known process sequence is burdened with great effort because of the many work steps. In addition, in the material class of structural steels, every deformation-related increase in strength is associated with a reduction in ductility. In many applications for precision pipes, however, you want to have good strength and ductility values at the same time. Here, pipes made of IF steel offer the advantage that, despite considerable increases in strength due to cold forming, only a comparatively small loss in ductility has to be accepted.
Bei den nach der Erfindung eingesetzten nahtlosen oder geschweißten Rohrluppen aus IF-Stahl ergibt sich demgegenüber bei der Kaltumformung eine ganz wesentliche Verringerung des Herstellungsaufwandes. Diese Kaltumformung kann beispielsweise durch Kaltziehen mit oder ohne Innenwerkzeug erfolgen. Bei jedem Einzelzug ergibt sich zwar auch eine Erhöhung der Festigkeit, also eine Erhöhung des Formänderungswiderstands. Diese Erhöhung ist allerdings erheblich geringer als bei einem Kohlenstoffstahl und bei allen anderen in der Präzisionsrohrherstellung üblichen Stählen. Aus diesem Grunde lassen sich Stahlrohre aus IF-Stählen mit vergleichsweise deutlich geringerer Anzahl an Einzelzügen auf eine bestimmte Abmessung reduzieren, als dies bei einem Kohlenstoffstahl der Fall ist. Der Umformgrad bei jedem Einzelzug kann also größer sein. Daher ist die Erfindung auch vorteilhaft, wenn die Kaltumformung lediglich in einem einzigen Umformschritt stattfindet. Weiterhin ist als wesentlich zu beachten, daß im Mittel deutlich mehrIn the case of the seamless or welded tube blanks made of IF steel used in accordance with the invention, on the other hand, there is a very substantial reduction in the production outlay during cold forming. This cold forming can take place, for example, by cold drawing with or without an internal tool. With each individual pull there is also an increase in strength, i.e. an increase in the resistance to deformation. However, this increase is considerably smaller than that of carbon steel and of all other steels customary in precision tube production. For this reason, steel pipes made of IF steels can be reduced to a certain dimension with a comparatively significantly smaller number of individual passes than is the case with carbon steel. The degree of deformation for each individual train can therefore be greater. Therefore, the invention is also advantageous if the cold forming only takes place in a single forming step. It is also important to note that, on average, significantly more
Einzelzüge hintereinander durchgeführt werden können, ohne daß zuvor durch eine Glühung eine Reduzierung des Formänderungswiderstandes herbeigeführt werden muß, damit die weitere Kaltumformung auf noch kleinere Abmessungen erfolgen kann. Zweckmäßigerweise beträgt das Verhältnis der Anzahl der Verformungsschritte zur Anzahl der Glühungen mindestens 3, vorzugsweise mindestens 3,5 und besonders bevorzugt mindestens 4. Vorzugsweise sollte die Glühung jeweils unterhalb der Normalisierungstemperatur in einem Temperaturbereich von etwa 680 bis 720 °C erfolgen. Soll die Festigkeitserhöhung nach der Kaltverfestigung weitgehend erhalten bleiben und ist gleichzeitig eine sehr hohe Duktilität erwünscht, kann bei Temperaturen unter 550 °C spannungsarm geglüht werden. Um nach der Kaltumformung eine besonders hohe Festigkeit des erzeugten Prazisionsrohres zu erreichen, kann zweckmaßigerweise nach der letzten Gluhung noch eine Kaltumformung in mindestens 3 Verformungsschritten folgen Dadurch lassen sich ohne weiteres Festigkeitsstufen erreichen, die mit denen üblicher Baustahle (St37) vergleichbar sind, wobei diese gunstigen Festigkeitswerte begleitet sind von ausgezeichneten Werten der Duktilität Insoweit sind die nach dem erfindungsgemaßen Verfahren hergestellten Prazisionsrohre den bekannten Prazisionsrohren aus Kohlenstoffstahl sogar überlegen Die erfindungsgemäße Herstellung ist insgesamt deutlich weniger aufwendig, obwohl für die Herstellung des Stahlvormaterials ein höherer Aufwand getrieben werden muß, da die Gehalte an Kohlenstoff und Stickstoff auf sehr niedrigeIndividual moves can be carried out in succession without a reduction in the deformation resistance having to be brought about beforehand by annealing, so that the further cold forming can take place to even smaller dimensions. The ratio of the number of deformation steps to the number of anneals is expediently at least 3, preferably at least 3.5 and particularly preferably at least 4. Annealing should preferably take place below the normalization temperature in a temperature range of approximately 680 to 720 ° C. If the increase in strength is to be largely retained after strain hardening and at the same time a very high ductility is desired, stress relief annealing can be carried out at temperatures below 550 ° C. To one after cold forming To achieve particularly high strength of the precision tube produced, it may be expedient to carry out a cold forming in at least 3 deformation steps after the last annealing, which means that strength levels can be easily achieved that are comparable to those of conventional structural steel (St37), with these favorable strength values being accompanied by excellent ones Ductility values In this respect, the precision tubes produced by the method according to the invention are even superior to the known precision tubes made of carbon steel. The overall production according to the invention is significantly less complex, although a higher effort has to be made for the production of the steel raw material, since the carbon and nitrogen contents are very high low
Werte abgesenkt werden müssen Wenn nach der Kaltumformung eine abschließende Gluhung bei 680 - 720 °C durchgeführt wird, liefert das erfindungsgemaße Verfahren Rohre oder rohrahn che Hohlkörper, die bei niedriger Festigkeit eine außergewöhnliche Verformbarkeit besitzenValues must be reduced If a final annealing is carried out at 680 - 720 ° C after the cold forming, the process according to the invention provides tubes or tubular hollow bodies which, with low strength, have exceptional deformability
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei Ausfuhrungsbeispielen naher erläutertThe invention is explained in more detail below on the basis of two exemplary embodiments
Beispiel 1 Auf einer Kaltziehbank wurde eine nahtlose Rohrluppe aus einem IF-Stahl eingesetzt, die folgende Zusammensetzung aufwiesExample 1 A seamless tube blank made of an IF steel with the following composition was used on a cold drawing bench
C 0,003 %C 0.003%
Si 0,01 % Mn 0, 1 1 %Si 0.01% Mn 0.1 1%
P 0,007 %P 0.007%
S 0,005 %S 0.005%
Alges 0,024 %Al tot 0.024%
Cu 0,05 % Cr 0,04 %Cu 0.05% Cr 0.04%
Ni 0,03 %Ni 0.03%
Mo 0,01 %Mo 0.01%
V < 0,002 %V <0.002%
Ti 0,064 % Nb 0,0020 %Ti 0.064% Nb 0.0020%
B < 0,0003 %B <0.0003%
N 0,0046 %N 0.0046%
Fe RestFe rest
Diese Rohrluppe hatte einen Durchmesser von 42,4 mm und eine Wanddicke von 5,6 mm und wies eine mittlere Korngroße der Gute ASTM6 auf Das Kaltziehen wurde in insgesamt sechs Einzelzugen bis auf eine Endabmessung von 6,0 mm Durchmesser und 2,0 mm Wanddicke durchgeführt Nach dem dritten Kaltzug erfolgte eine Gluhung bei 680-720 °C Hatte man ein vergleichbares Rohr aus einem Stahl St37 hergestellt, wäre zwar eine Kaltumformung ebenfalls in sechs Kaltzugen möglich gewesen Allerdings hatten mindestens drei Zwischengluhungen erfolgen müssen um den Formänderungswiderstand des Materials auf einen für die benutzte Ziehbank zulassigen Wert zu vermindernThis tube blank had a diameter of 42.4 mm and a wall thickness of 5.6 mm and had an average grain size of good ASTM6. Cold drawing was carried out in a total of six individual passes to a final dimension of 6.0 mm in diameter and 2.0 mm in wall thickness After the third cold draw, glowing was carried out at 680-720 ° C. If a comparable tube had been made from St37 steel, cold forming would also have been possible in six cold pulls.However, at least three intermediate glows had to be carried out to reduce the deformation resistance of the material to one reduce the value of the used draw bench
Beispiel 2Example 2
Eine HF-geschweißte Rohrluppe gleicher Abmessung und gleicher Zusammensetzung wie im Beispiel 1 wurde auf einer Kaltziehbank eingesetzt Die mittlere Korngroße dieser Rohrluppe entsprach der Gute ASTM7 Die Kaltumformung wurde in insgesamt 1 1 Kaltzugen durchgeführt, wobei das umgeformte Rohr jeweils nach dem 3 6 und 8An HF-welded tube blank of the same dimensions and the same composition as in Example 1 was used on a cold drawing bench.The average grain size of this tube blank corresponded to the good ASTM7.The cold forming was carried out in a total of 1 1 cold draws, the shaped tube being in each case after the 3 6 and 8
Zug unterhalb der Normalisierungstemperatur bei 720 °C geglüht wurde Die Kaltverformung führte zu Prazisionsrohren mit nur noch 2,5 mm Durchmesser und 0,25 mm Wanddicke Im Falle einer Herstellung derartiger Prazisionsrohre in der konventionellen Weise aus einem St37 waren insgesamt 13 Kaltzuge und 5 Gluhungen notwendig gewordenTrain was annealed below the normalization temperature at 720 ° C. The cold forming led to precision tubes with a diameter of only 2.5 mm and a wall thickness of 0.25 mm. If such precision tubes were manufactured in the conventional way from a St37, a total of 13 cold draws and 5 annealing were necessary become
Durch den erfmdungsgemaßen Einsatz von Rohrluppen aus IF-Stahl laßt sich der für die Erzeugung von Prazisionsstahlrohren notwendige Aufwand vermindern, obwohl beim Einsatzmatenal (Erzeugung der Stahlschmelze) deutlich mehr Aufwand getrieben werden muß Die gezielte Ausnutzung der Kaltverfestigung durch einen oder mehrereThe use of pipe blanks made of IF steel in accordance with the invention makes it possible to reduce the effort required for the production of precision steel pipes, although significantly more effort is required in the case of the material used (production of the molten steel). The targeted utilization of strain hardening by one or more
Umformschπtte ist vorteilhafterweise möglich ohne eine unerwünscht starke Verschlechterung der Duktilität Daher sind technologische Eigenschaften darstellbar, die denen einfacher Baustahle (wie z B St37) ebenbürtig oder sogar überlegen sind Dies laßt sich mit vergleichsweise weniger Kaltumformungsschntten realisieren, so daß die Kapazität einer bestehenden Kaltziehbank entsprechend erhöht werden kann Außerdem kann die Zahl der erforderlichen Glühungen zwischen einzelnen Kaltziehschritten wesentlich reduziert werden. Es sind Rohre herstellbar, die ein außerordentlich hohes Umformvermögen aufweisen. Umformschπtte is advantageously possible without an undesirably severe deterioration in ductility. Therefore, technological properties can be represented that are on a par or even superior to that of simple structural steels (such as St37) can be In addition, the number of anneals required between individual cold drawing steps can be significantly reduced. Pipes can be produced which have an extremely high forming capacity.

Claims

Patentansprücheclaims
1 Verfahren zur Herstellung von Prazisionsstahlrohren durch Kaltumformung von Rohrluppen, insbesondere in mehreren Umformschritten, mit oder ohne Innenwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß als Einsatzmatenal eine Rohrluppe aus IF-Stahl (interstitial free) verwendet wird1 Process for the production of precision steel tubes by cold forming of tube blanks, in particular in several forming steps, with or without an inner tool, characterized in that a tube blank made of IF steel (interstitial free) is used as the insert material
2 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein IF-Stahl mit folgender Zusammensetzung eingesetzt wird2 The method according to claim 1, characterized in that an IF steel with the following composition is used
C < 0,005 %C <0.005%
Si < 0,2 %Si <0.2%
Mn 0,05 - 0,4 %Mn 0.05 - 0.4%
P < 0,04 %P <0.04%
S < 0,01 %S <0.01%
Alges 0,02 - 0,05 %Algae 0.02 - 0.05%
Cu < 0,1 %Cu <0.1%
Cr < 0,2 %Cr <0.2%
Ni < 0,2 %Ni <0.2%
Mo < 0,1 %Mo <0.1%
mindestens eines ( T. 0,01 - 0,12 % der beiden Elemente ( Nb 0,01 - 0,24 %at least one (T. 0.01 - 0.12% of the two elements (Nb 0.01 - 0.24%
B < 0,0005 %B <0.0005%
N 0,0020 - 0,0120 %N 0.0020 - 0.0120%
Rest Eisen und üblicheRest iron and usual
Verunreinigungen Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der IF-Stahl folgende Zusammensetzung aufweistImpurities A method according to claim 2, characterized in that the IF steel has the following composition
C < 0,003 %C <0.003%
Si ca 0,02 %Si approx. 0.02%
Mn 0,05 - 0,15 %Mn 0.05 - 0.15%
P < 0,01 %P <0.01%
S < 0,005 %S <0.005%
Alges ca 0,02 %Algae approx. 0.02%
Cu < 0,1 %Cu <0.1%
Cr < 0,1 %Cr <0.1%
Ni < 0,1 %Ni <0.1%
Mo < 0,01 %Mo <0.01%
mindestens eines ( Tι zusammen der beiden Elemente ( Nb ca 0,06 %at least one (Tι together of the two elements (Nb approx. 0.06%
B < 0,0003 %B <0.0003%
N ca 0,0050 %N approx. 0.0050%
Rest Eisen und üblicheRest iron and usual
VerunreinigungenImpurities
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach mehreren Umformschritten jeweils eine Gluhung bei 680 bis 720 °C erfolgt, wobei das Verhältnis der Anzahl der Umformschritte zur Anzahl derMethod according to one of claims 1 to 3, characterized in that after several forming steps, annealing takes place at 680 to 720 ° C, the ratio of the number of forming steps to the number of
Gluhungen mindestens 3 betragtGlow amounts to at least 3
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der letzten Gluhung mindestens noch 1 , insbesondere mindestens noch 3 Umformschritte folgen Method according to claim 4, characterized in that at least 1, in particular at least 3, further forming steps follow after the last annealing
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohrluppen geschweißte, insbesondere lasergeschweißte Stahlrohre eingesetzt werden 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that welded, in particular laser-welded steel tubes are used as tube blanks
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