DE3127373A1

DE3127373A1 - Verfahren zum herstellen von nahtlosen stahlrohren fuer die erdoelindustrie

Info

Publication number: DE3127373A1
Application number: DE19813127373
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 4100 Duisburg Hartl; Friedrich 4330 Mülheim Hüls; Fritz Dipl.-Ing. 4060 Viersen Kegel; Dieter Dipl.-Ing. Dr. 4130 Moers Vespermann
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1981-07-09
Filing date: 1981-07-09
Publication date: 1983-01-27
Also published as: GB2101014A; IT1151206B; AT389320B; FR2509325B1; FR2509325A1; IT8221425A0; ATA166682A; JPS589921A; AR230652A1; DE3127373C2; GB2101014B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von nahtlosen Stahlrohren hoher Gütestufe, insbesondere für die Erdölindustrie durch Lochen und Abstrecken eines massiven Blockes in einer ersten Hitze zu einem Hohlkörper mit annähernd Fertigrohrwanddicke, durch Nachwärmen des Hohlkörpers auf eine Temperatur von 50 - 130° über Ac, und Längswalzen auf den Fertigrohrdurchmesser und anschließendem Abkühlen an Luft.

Ein solches Verfahren ist als Rohrkontiwalzwerksverfahren in der Zeitschrift 3R International vom Februar 1977 beschrieben und wird in der Praxis ausgeübt für Rohre hohe Gütestufe, insbesondere für die Erdölindustrie ist es erforderlich in dieser Weise hergestellten Rohre nach dem Streckreduzieren auf Fertigrohrdurchmesser und Abkühlen auf Raumtemperatur erneut auf Austenitisierungstemperatur zu erwärmen und je nach Stahlzusammensetzung in Öl oder Wasser abzuschrecken und auf die gewünschte Festigkeit anzulesen.

Zur Erfüllung besonderer Anforderungen ist auch schon vorgeschlagen, die Rohre vor dem Härten durch eine Wärmebehandlung zu Normalisierenund danach zu vergüten.

Grundsätzlich ist es beim Warmwalzen von Stahl schon bekannt, die Abschreckhärtung aus der Walzhitze vorzunehmen, womit der Aufwand für die Erwärmung zum Abschrecken erspart wird. Nach diesem Verfahren kann zwar eine ausreichende Festigkeit erzeugt werden, die Zähigkeit und DehnungseigeBchaften genügen aber oft nicht den Anforderungen, was allgemein auf die entstehende Kornvergröberung zurückgeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, "bei Rohren hoher Gütestufe die mehrfache Erwärmung zum !falzen und Vergüten von Raumtemperatur aus vorzunehmen zu vermeiden und dennoch bei hohen Festigkeiten ausreichende Zähigkeits- und Dehnungseigenschaften zu erzielen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nach Anspruch 1.

Zwar wird in der Vorveröffentlichung über das gattungsgemäße Verfahren von einem Temperaturabfall auf etwa 700⁰C und damit unter Ar₁ im Statischen Eisenkohlenstoff diagramm berichtet. Dieser Temperaturabfall wird aber in der Praxis nur als schnelle Oberflächenabkühlung erreicht und ist weder eine vorsätzliche noch eine tatsächliche Gefügeumwandlung des Rohrvolumens. Damit wird auch nicht eine im Sinne der Aufgabe liegende Kornverfeinerung durch das Nachwärmen auf 50 130° über Ac, bewirkt. Auf diese kommt es aber zur Verbesserung der Zähigkeits- und Dehnungseigenschaften im erheblichen Maße an. Darüber hinaus wirkt sich in demselben Sinne aus, daß der Hohlkörper nach dem Längswalzen auf den Fertigrohrdurchmesser rasch auf eine Temperatur um ca. 100° unter Ar, abkühlt und erst dann langsam an Luft abgekühlt wird.

Die Anwendung dieses Herstellungsverfahrens ist von besonderem Interesse für die Stähle der Zusammensetzung nach Anspruch 2. Mit diesem Legierungsbereich wird insbesondere der für Ölfeldrohre ab Gütestufe N 80 geforderte Festigkeitsbereich vollständig bestrichen, ohne daß eine Vergütung mit besonderer Erwärmung zur Abschreckhärtung und nachfolgender Anlaßerwärmung er-

forderlich, ist. Gegenüber der raschen Abkühlung aus der Walzhitze auf Martensitgefüge und dem nachfolgenden Anlassen sind bei gleicher Zugfestigkeit die Werte für die Streckgrenze, die Zähigkeit und die Dehnung an nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rohren deutlich besser.

Die Ansprüche 3 bis 4 enthalten Auswahlverfahren aus dem Bereich des Anspruches 2 und der Anspruch 5 enthält ein Auswahlverfahren aus dem Bereich des Anspruches 2, bei dem die Rohre gerade die Gütestufe N 80 der Vorschrift des American Petroleum Institute (API) erreichen.

Claims

PATENTANWALTSBÜRO —

PATENTANWÄLTE DIPL-ING. W. MEISSNER (1980) DIPL-ING. P.E. MEISSNER DIPL-ING. H.-J. PRESTING

Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt Professional Representatives before the European Patent Office

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unsere Zeichen HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN

Pr/Go„ 21 399 9» Juli 1981

Mannesmann AG
Mannesmannufer 2
Düsseldorf 1

Verfahren zum Herstellen von nahtlosen Stahlrohren für die Erdölindustrie

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Herstellen von nahtlosen Stahlrohren hoher Gütestufe, insbesondere für die Erdölindustrie durch Lochen und Abstrecken eines massiven Blockes in einer ersten Hitze zu einem Hohlkörper mit annähernd Fertigrohrwanddicke , durch Nachwärmen des Hohlkörpers auf eine Temperatur von 50 bis 130° über Ac-, und Längswalzen auf den Fertigrohrdurchmesser und anschließendem Abkühlen an Luft, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörpertemperatur nach dem Abstrecken durch Lagern an Luft während 2,5 bis 6 Minuten auf eine Temperatur unter Ar_ bis äußerstenfalls auf 500° C abgesenkt wird, das Längswalzen mit mindestens etwa 1,1

TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO:

1-BSR 44 INVENTION BERLIN BERLINER BANK AG. P. MEISSNER, BLN-W

bis zu etwa 2,5facher Streckung erfolgt und der anschließenden Luftabkühlung ein Abkühlen mit Wasser oder Wasser-Luft-Gemisch um ca. 100° auf unter Ar₁ vorausgeht,

2. Verfahren zum Herstellen von nahtlosen Stahlrohren nach Anspruch 1 mit einer Streckgrenze von 480

2 2

N/mm bis 650 N/mm und mit einer KerbSchlagzähigkeit von mindestens 30 J, gemessen bei Raumtemperatur an einer ISO=V»Probe, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl aus

0,25 - 0,45 % C o_s7 - 1,7 % Mn 0,3 - 0,5 % Si 0,1 - 0,3 % Cr 0,07 - Q3.4 % V 0 - 0,014% N

übliche Verunreinigungen und Rest Eisen

besteht.

Verfahren zum Herstellen von nahtlosen Stahlrohren mit einer Streckgrenze gleich dem oder weniger über dem unteren Grenzwert nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl Kohlenstoff, Mangan und/oder Chrom entsprechend den unteren Werten oder wenig mehr enthält.

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4. Verfahren zum Herstellen von nahtlosen Stahlrohren mit einer Streckgrenze gleich oder annähernd dem oberen Grenzwert nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl Kohlenstoff, Mangan und/ oder Chrom entsprechend den oberen Werten oder annähernd so viel enthält»

5. Verfahren zum Herstellen von nahtlosen Stahlrohren mit einer Streckgrenze von 520 N/mm nach Anspruch

h gekennzeichnet, - 0,42 daß der Stahl ο, 38 - 1,65 % C 1, 45 - 0,5 % Mn ο, 3 - O₅20 ! % Si ο, 015 - ο,ι : % Cr ο, 08 - o,o4 : % Y o_s 02 o,oi2 : ^a/o A1 bis zu - 0,02 ! % N - 0,025 ! % S % P

enthält.