DE19520833A1

DE19520833A1 - Process for the production of a seamless hot-worked pipe

Info

Publication number: DE19520833A1
Application number: DE19520833A
Authority: DE
Inventors: Heinz Josef Dr Ing Kron; Hans Dipl Ing Kohlhage; Hans-Eike Dr Ing Wiemer; Karlheinz Dr Mont Kutzenberger
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1995-12-21
Anticipated expiration: 2015-06-01
Also published as: DE59505041D1; KR970703822A; DE19520833C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines warmgefertigten Rohres aus hochgekohltem insbesondere übereutektoidem Stahl gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a method for producing a hot-formed tube high-carbon especially hypereutectoid steel according to the generic term of Main claim.

Der Werkstoff mit der DIN-Bezeichnung 100Cr6 und entsprechende Stähle anderer Normen und Regelwerke, aus denen im europäischen Raum überwiegend Wälzlager hergestellt werden, zählt wegen des hohen Kohlenstoffgehaltes zu den übereutektoiden Stählen. Zur Herstellung eines warmgefertigten Rohres als Ausgangsmaterial für die Fertigung einzelner Wälzlagerringe, werden folgende Verfahren angewendet.The material with the DIN designation 100Cr6 and corresponding steels of others Standards and regulations, from which mainly roller bearings in Europe produced, is one of the high carbon content hypereutectoid steels. For the production of a hot-worked pipe as Starting material for the production of individual rolling bearing rings are as follows Procedure applied.

Ausgehend vom Roheisen über das LD-Stahlwerk und einem Pfannenofen sowie einer Pfannenentgasung oder alternativ ausgehend vom E-Stahlwerk, einem Pfannenofen und einer Pfannenentgasung und in besonderen Fällen über ein Umschmelzstahlwerk wird ein Block gegossen, der auf einer Vorblockwalzstraße zu einem Röhrenrund gewalzt wird. Dieses Röhrenrund wird vorzugsweise mittels des Assel-Verfahrens zu einem warmgefertigten Rohr umgeformt (siehe hierzu Stahlrohr-Handbuch 10. Auflage, Vulkan-Verlag, Essen, 1986, Seiten 141-143). Die Assel-Straße weist üblicherweise einen Drehherdofen als Erwärmungsanlage auf, dem ein als Schrägwalzwerk ausgebildeter Lochapparat zur Erzeugung eines Hohlkörpers folgt. Dieser Hohlkörper wird einem Assel-Walzwerk bestehend aus drei am Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Schrägwalzen zugeführt, die mit einer Schulterkalibrierung versehen sind. Nach dem Herausziehen der als Innenwerkzeug dienenden Stange wird das Zwischenrohr nacherwärmt und über ein mehrgerüstiges Reduzierwalzwerk und über ein nachgeschaltetes Maßwalzwerk das warmgefertigte Rohr erzeugt. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß das eingesetzte Röhrenrund abmessungsnah dem warmgefertigten Rohr sein muß und zur Abdeckung des Lieferprogrammes eine Vielzahl von gewalztem bzw. geschmiedetem Röhrenrundmaterial erforderlich ist.Starting from the pig iron via the LD steel mill and a ladle furnace as well as one Ladle degassing or, alternatively, starting from the E steel mill, a ladle furnace and ladle degassing and in special cases via a remelting steel plant a block is cast, which turns into a tube round on a roughing mill is rolled. This round tube is preferably closed using the Assel method formed into a hot-finished pipe (see steel pipe manual 10th edition, Vulkan-Verlag, Essen, 1986, pages 141-143). Assel Street usually points a rotary hearth furnace as a heating system, one as a cross rolling mill trained perforator for producing a hollow body follows. This hollow body an Assel mill consisting of three is evenly distributed over the circumference arranged cross rollers supplied with a shoulder calibration are. After pulling out the rod that serves as the inner tool, this becomes Intermediate pipe reheated and over a multi-stand reducing mill and over a downstream sizing mill produces the hot-finished pipe. A disadvantage of this method is that the tube round used close to the dimension must be hot-made pipe and to cover the delivery program A large number of rolled or forged tubular round material is required.

Die Assel-Straße ist zwar die bevorzugte Anlage zur Herstellung von Wälzlagerrohren, aber auch andere Rohrerzeugungsanlagen, wie Stoßbankanlagen oder Rohrkontistraßen, werden benutzt immer unter Verwendung von vorverformten und diffusionsgeglühtem Einsatzmaterial.Assel Street is the preferred facility for the production of roller bearing tubes, but also other tube production systems, such as push bench systems or Pipe continuous lines are always used using preformed and diffusion annealed feed.

Bekannt ist auch, statt eines Gußblockes (Ingot) einen Stranggußblock (Bloom) - überwiegend im Rechteckformat - zu erzeugen - und diesen über einen Walz- oder Schmiedeprozeß zu einem Röhrenrund umzuformen. Alternativ wird statt eines Rechteckformates ein Rundstrangguß hergestellt, wobei auch dieser Stranggußblock nach dem Abtrennen gewalzt oder geschmiedet wird (siehe La Revue de Metallurgie CIT April 1989, Seiten 344-350). Nach dem Stand der Technik wird der Umformgrad derart gewählt, daß ein Verschmiedungs- oder Walzgrad von λ = 5 erzielt wird. Dem erwähnten Walz- oder Schmiedeprozeß ist immer eine Diffusionsglühung vorgeschaltet, um die vom Gießverfahren herrührenden Seigerungen und groben Karbid-Ausscheidungen weitgehend abzubauen bzw. zu verringern. Alle erwähnten Herstellverfahren für das Vormaterial sind kostenaufwendig, da große kapitalintensive Anlagen für die Umformung benötigt werden und das Material mehrfach bewegt wird. Da die Stäbe durch die Streckungen immer wieder aufgeteilt werden müssen, fällt auch eine entsprechende Menge an Schopfmaterial an. Jeder zusätzliche Arbeits- und Transportschritt bedeutet eine Gefahr der Erzeugung weiterer oder sich verstärkender Fehler, deren Beseitigung die Kosten erhöht.It is also known, instead of a ingot (ingot), a continuous casting block (bloom) - predominantly in rectangular format - to generate - and this over a rolling or To transform the forging process into a tube round. Alternatively, instead of one Rectangular format produced a continuous casting, with this continuous casting block rolled or forged after separation (see La Revue de Metallurgie CIT April 1989, pages 344-350). According to the state of the art, the degree of deformation chosen such that a forging or rolling degree of λ = 5 is achieved. The The mentioned rolling or forging process is always a diffusion annealing upstream to the segregations resulting from the casting process and coarse To largely reduce or reduce carbide deposits. All mentioned Manufacturing processes for the primary material are costly, since large capital-intensive Plants for the forming are needed and the material is moved several times. Since the bars have to be divided again and again by the stretching, falls also a corresponding amount of cropping material. Any additional work and Transport step means a risk of generating more or intensifying Errors whose elimination increases costs.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines warmgefertigten Rohres aus hochgekohltem insbesondere übereutektoidem Stahl anzugeben, das im Vergleich zu den bekannten Verfahren kostengünstiger ist und mit dem eine höhere Materialausnutzung sowie eine kürzere Materialdurchlaufzeit erreichbar sind. The object of the invention is a method for producing a hot-finished Specify tube from high-carbon, in particular hypereutectoid steel, which in Compared to the known method is cheaper and with a higher Material utilization and a shorter material throughput time can be achieved.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteil von Unteransprüchen.This task is carried out in the characterizing part of the main claim specified features solved. Advantageous further training is part of Subclaims.

Kernpunkt der Erfindung ist der Einsatz unverformten Stranggusses aus Stahl insbesondere aus der Werkstoff-Gruppe der Wälzlagerstähle beliebigen Querschnitts auf einer Rohrerzeugungsanlage unter Wegfall des bisher üblichen vorgeschalteten Walz- oder Schmiedeprozesses sowie unter Verzicht auf die nach dem Stand der Technik erforderliche Diffusionsglühung Der Wegfall dieser Arbeitsschritte erspart erhebliche Kosten und Zeit. Außerdem wird das Material besser genutzt, da es nicht so oft geteilt und geschopft werden muß. Bei einem solchen Einsatz von unverformtem und nicht diffusionsgeglühtem Strangguß ist darauf zu achten, daß beim Lochprozeß als Teil des Gesamtprozesses der Rohrerzeugungsanlage in der umzuformenden Einsatzlänge ein Spannungszustand aufgebaut wird, der unter Minimierung von Scherspannungen einen möglichst hohen negativen Spannungsmittelwert ο_m aufweist.The essence of the invention is the use of undeformed continuous casting from steel, in particular from the material group of rolling bearing steels of any cross-section on a tube production system, eliminating the previously required upstream rolling or forging process and dispensing with the diffusion annealing required by the prior art considerable cost and time. In addition, the material is used better because it does not have to be divided and scooped as often. When using undeformed and non-diffusion-annealed continuous casting, care must be taken that during the perforation process as part of the overall process of the tube production plant, a stress condition is built up in the length of use to be reformed, which has the highest possible negative mean stress ο _m while minimizing shear stresses.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar für alle Arten der Stranggußerzeugung wie Senkrechtstrangguß oder Bogenstrangguß und unabhängig vom Querschnitt, d. h. ob vierkant, achtkant, polygonal oder rund. Der erzeugte Stranggußblock wird nach dem Aufteilen in Einsatzlängen ohne Vorverformung, d. h. im Gußzustand, auf Umformtemperatur erwärmt und dann der Rohrerzeugungsanlage zugeführt. Als besonders vorteilhaft hat sich das Stoßbank- und das Ziehpreßverfahren erwiesen. Bei allen genannten Verfahren wird die erwärmte Einsatzlänge für den Lochprozeß in eine runde Matrize eingelegt und beim Lochvorgang im umzuformenden Werkstück, wie schon zuvor erwähnt, ein negativer Spannungsmittelwert ο_m aufgebaut. Dadurch wird ein Aufreißen des Materials verhindert. Aber auch andere Lochaggregate mit nicht geschlossenem Arbeitsraum, beispielsweise ein Kegelschrägwalzwerk, vorgeschaltet bei Rohrkonti- oder Stopfenwalzverfahren, können dafür verwendet werden. Es muß aber durch die Wahl der Walzengeometrie, der Anstellung sowie der Art der Führungen dafür gesorgt werden, daß auch hier ein Spannungszustand ο_m entsteht, bei dem der Anteil an Zugspannungen minimiert wird und damit die Gefahr eines Aufreißens des Werkstückes beim Lochprozeß nicht mehr gegeben ist. The method according to the invention can be used for all types of continuous casting, such as vertical continuous casting or curved continuous casting, and regardless of the cross section, ie whether square, octagonal, polygonal or round. The produced continuous casting block is heated to the forming temperature after being divided into insert lengths without pre-deformation, ie in the as-cast state, and then fed to the tube production system. The push bench and the drawing press method have proven to be particularly advantageous. In all of the methods mentioned, the heated insert length for the punching process is placed in a round die and, as already mentioned, a negative mean stress value ο _{m is} built up during the punching process in the workpiece to be formed. This prevents the material from tearing open. However, other punching units with an unclosed work space, for example a conical cross-rolling mill, connected upstream in pipe continuous or plug rolling processes, can also be used for this. However, it must be ensured by the choice of the roller geometry, the position and the type of guides that a tension state ο _{m also} arises here, in which the proportion of tensile stress is minimized and the risk of the workpiece tearing during the punching process is no longer present is.

Der Einsatz von Direktstrangguß bedingt gegenüber dem konventionell eingesetzten vorverformten und diffusionsgeglühtem Material einen Strangguß, der eine möglichst homogene und feindisperse Verteilung der Primärkarbide und einen hohen Reinheitsgrad aufweist sowie möglichst feinkörnig ist, Charakteristiken, die durch den nachfolgend erläuterten Erschmelzungs- und Gießprozeß gewährleistet werden. Der hohe Reinheitsgrad ist erforderlich, da die bei der Stahlherstellung unvermeidlich entstehenden nichtmetallischen Einschlüsse in ihrer ursprünglichen Teilchengröße und Zahl pro Masseneinheit bis zum Einsatz als Röhrenvormaterial erhalten bleiben und nicht durch Verformung gestreckt und verändert werden. Dieser Zusammenhang gilt in gleicher Weise auch für die mittlere Korngröße. Die Reduzierung der groben Karbid- Ausscheidungen steht in Verbindung mit dem Wegfall der bisher üblichen Diffusionsglühung, die bei dem herkömmlichen Verfahren für einen Konzentrationsausgleich des Kohlenstoffs und für eine Homogenisierung des Gefüges sorgt.The use of direct continuous casting compared to that used conventionally preformed and diffusion annealed material a continuous casting, the one as possible homogeneous and finely dispersed distribution of the primary carbides and a high Has purity and is as fine-grained as possible, characteristics that by the melting and casting process explained below can be guaranteed. Of the high degree of purity is required as that is inevitable in steel making resulting non-metallic inclusions in their original particle size and The number per unit of mass is preserved until use as a tube material and not be stretched and changed by deformation. This connection applies in in the same way for the average grain size. Reducing Coarse Carbide Eliminations are associated with the elimination of the usual ones Diffusion annealing used in the conventional process for one Compensation of the concentration of carbon and for a homogenization of the structure worries.

Zur Erzeugung eines so gekennzeichneten Stranggußmaterials als Einsatzmaterial für eine Rohrerzeugungsanlage sind erfindungsgemäß als Maßnahmen vorgesehen eine geänderte Metallurgie sowie Sondermaßnahmen beim Gießen des Stranggusses.To produce a so-called continuous casting material as a feed for a pipe production plant are provided according to the invention as measures one changed metallurgy as well as special measures when casting the continuous casting.

Hierzu zählt auch eine angepaßte Gießgeschwindigkeit im Bereich vorzugsweise von 1,8-1,2 m/min. für den Abmessungsbereich 170-240 mm . Diese Gießgeschwindigkeiten in Verbindung mit sorgfältiger Pfannenmetallurgie und günstiger Ausbildung des Verteilers im Hinblick auf Luftabschluß, feuerfeste Auskleidung und Stahlströmung sowie einem besonderen Tauchausguß und eine im Hinblick auf Vergießbarkeit und Reinheitsgrad angepaßte Stahlzusammensetzung, insbesondere der Elemente Al, S und O₂ gewährleisten den gewünschten Reinheitsgrad. Die oben angegebenen Gießgeschwindigkeitsbereiche erleichtern ein Aufsteigen der Blasen und Einschlüsse im Sinne eines hohen Reinheitsgrades, sind aber so gewählt, daß die gewünschte Feinkörnigkeit nicht beeinträchtigt wird. Die schnelle Erstarrung bei den relativ kleinen Querschnitten führt schon im Gußzustand zu einem Gefüge mit hoher Feinkörnigkeit und unterbindet gleichzeitig die Ausscheidung grober Karbide. Im Hinblick auf die Vergleichmäßigung der Abkühlung über den Querschnitt gesehen und im Hinblick auf die Verteilung der Steigerungen ist dem Rundformat der Vorzug zu geben. Grundsätzlich ist es aber ebenso möglich, ein vergleichbares Vier- Achteck oder Polygon zu gießen. Der besondere Tauchausguß ist dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser 25 mm bei einer entsprechenden Bauhöhe ist. Das wirkt sich günstig auf den ferrostatischen Druck und auf das Strömungsverhalten beim Gießen aus.This also includes an adapted casting speed in the range of preferably 1.8-1.2 m / min. for the dimension range 170-240 mm. These Casting speeds combined with careful ladle metallurgy and favorable training of the distributor with regard to air exclusion, refractory Lining and steel flow as well as a special immersion spout and an in Steel composition adapted to castability and degree of purity, especially the elements Al, S and O₂ ensure the desired Degree of purity. The casting speed ranges given above make it easier Rise of the bubbles and inclusions in the sense of a high degree of purity but chosen so that the desired fine grain size is not impaired. The rapid solidification with the relatively small cross sections leads already in the as-cast state to a structure with high fine grain and at the same time prevents Excretion of coarse carbides. With a view to equalizing the cooling seen across the cross section and in terms of the distribution of the increases to give preference to the round format. Basically, it is also possible to use a to cast comparable four-octagon or polygon. The special diving spout is characterized in that the diameter 25 mm at a corresponding Height. This has a favorable effect on the ferrostatic pressure and on the Flow behavior when casting.

Für den besonderen Fall des übereutektoiden Stahls der Werkstoff-Gruppe der Wälzlagerstähle wird von den Wälzlagerherstellern ein Mindestgehalt an Schwefel vorgeschrieben, um das warmfertige Rohr bzw. die abgetrennten Ringe ohne Schwierigkeiten einwandfrei zerspanend bearbeiten zu können. Im Sinne eines guten Reinheitsgrades sollte auf der einen Seite so wenig wie möglich Schwefel im Stahl sein, aber für die Zerspanung der Stahl einen Mindestgehalt an Schwefel aufweisen. Als zweckmäßig hat sich in diesem Sinne ein Bereich von 0,008-0,015 Massenanteil in Prozent Schwefel herausgestellt. Ist im Unterschied dazu die Weiterverarbeitung weitgehend spanlos, dann wird ein Schwefelgehalt von max. 0,005 Massenanteil in Prozent als vorteilhaft angesehen. Für beide Arten der Weiterverarbeitung, d. h. spanend oder spanlos ist ein Chrom-Kohlenstoffverhältnis im Bereich zwischen 1,35 bis 1,52 vorzugsweise von 1,45 von Vorteil. Über dieses Verhältnis kann die nicht gewünschte Karbidzeiligkeit positiv beeinflußt werden.For the special case of hypereutectoid steel from the material group of Rolling bearing steel is a minimum sulfur content by rolling bearing manufacturers prescribed to the hot-finished pipe or the separated rings without Difficulty machining perfectly. In the sense of a good one Purity levels should on the one hand be as little sulfur as possible in the steel be, but have a minimum sulfur content for machining the steel. In this sense, a range of 0.008-0.015 mass fraction has been found to be expedient exposed in percent sulfur. In contrast to this is further processing largely without chips, then a sulfur content of max. 0.005 mass fraction in Percent considered advantageous. For both types of processing, i.e. H. A chromium-carbon ratio in the range between 1.35 is cutting or non-cutting to 1.52, preferably from 1.45 is advantageous. It cannot do that desired carbide line can be influenced positively.

Weiterhin wird im Sinne eines niedrigen Sauerstoffgehaltes und einer Feinkörnigkeit des Materials häufig ein Mindestgehalt an Aluminium gefordert. Da eine allgemein übliche Kalziumbehandlung im Sinne der Bildung flüssiger Kalziumaluminate zur Verbesserung des Reinheitsgrades für den Wälzlagerstahl nicht gestattet ist, muß der Aluminiumgehalt so gewählt werden, daß die Menge des sich bildenden Al₂O₃ im abgegossenen Strangguß gering ist. Aus diesem Grunde wird beim erfindungsgemäßen Verfahren auf eine Zugabe von Aluminium verzichtet ohne daß der Sauerstoffgehalt unerwünschte Werte annimmt. Der Verzicht auf eine Zugabe von Al bedeutet nicht, daß in der Schmelze kein Al in Spuren vorhanden ist, sei es über geringe Al-Gehalte der Legierungsbestandteile oder aber über die Ausmauerung.Furthermore, in the sense of a low oxygen content and a fine grain the material often requires a minimum aluminum content. Because a general usual calcium treatment in the sense of the formation of liquid calcium aluminates Improvement of the degree of purity for the bearing steel is not permitted, the Aluminum content can be chosen so that the amount of Al₂O₃ formed in poured continuous casting is low. For this reason, the The inventive method dispenses with the addition of aluminum without the oxygen content takes on undesirable values. Refraining from adding Al does not mean that no traces of Al are present in the melt, whether over low Al content of the alloy components or via the lining.

Anhand eines willkürlich gewählten Beispieles wird das erfindungsgemäße Verfahren - Einsatz von unverformten und nicht diffusionsgeglühtem Strangguß aus vorzugsweise übereutektoiden Stahl für die Herstellung nahtloser Wälzlagerrohre auf einer Rohrerzeugungsanlage mit einer Lochpresse, in der durch die Wahl der Umformbedingungen ein Druckspannungszustand beim Lochen entsteht - näher erläutert. Hergestellt werden soll beispielsweise ein warmgefertigtes Rohr der Abmessung 60,30 mit 8,0 mm Wand aus Wälzlagerstahl 100Cr6. Ausgehend von einem im Hochofen erzeugten Roheisen wird in einem ersten Schritt dieses entschwefelt, und zwar auf einen Bereich kleiner 0,010 Massenanteil in Prozent. Über einen LD-Konverter mit einem Fassungsvermögen bis zu 250 t wird das Roheisen zu Stahl verblasen. Beim schlackenfreien Abstich in die Gießpfanne erfolgt das Legieren sowie eine kombinierte Desoxidation ausschließlich mit Kohlenstoff, Silizium und Mangan. Die sonst häufig übliche Zugabe von Aluminium im Sinne einer Vorberuhigung wird hier aus den zuvor erläuterten Gründen nicht angewendet. In der Gießpfanne wird der Stahl weiterbehandelt, d. h. es erfolgt das Feinlegieren im Sinne einer genauen Erfüllung der vorgegebenen Analysengrenzen, eine Entgasung einschließlich einer Kohlenstoff-Desoxidation im Vakuum und zusätzlich ein Reinheitsgradspülen mit einem Inertgas. Im Unterschied zum Stand der Technik wird bei diesem Verfahren auf den Einsatz eines Pfannenofens verzichtet. Die Einstellung des Temperaturhaushaltes im Sinne der Einhaltung der vorgegebenen Gießtemperatur wird durch ein hohes Chargengewicht mit entsprechendem Wärmeinhalt gewährleistet. Auf einer mehradrigen Bogenstranggußanlage erfolgt dann der Abguß im Rundformat auf einen Durchmesser von 220 mm. Die Gießgeschwindigkeit beträgt ca. 1,4 m/min. Der Verteiler ist mit Zwischenwänden zur besseren Strömungslenkung versehen und der Tauchausguß hat vorzugsweise einen Durchmesser 25 mm mit einem längeren Eingußtrichter, der immer gefüllt bleibt. Der gesamte Gießraum ist mit Argon abgedichtet und beim Abgießen wird die Schmelze nicht mit Argon gespült, so daß kein Permstopfen erforderlich ist. Zur Beherrschung des Fließverhaltens von übereutektoiden Stählen werden spezielle Anfahrköpfe zum Gießen verwendet. Nach dem Abtrennen in lange Stäbe werden diese gekennzeichnet und visuell auf Fehler kontrolliert und dann zur Stoßbankanlage transportiert. Auf einer Kaltsäge werden die langen Stangen in vorgegebene Einsatzlängen unterteilt und in einem Drehherdofen auf 1140-1180°C erwärmt. In der Lochpresse findet die erste Umformung des erwärmten Stranggußblockes zu einem Hohlkörper mit der Abmessung 223,0 × 51,0 mm statt. Dies entspricht einer Streckung von 1,39. Im Elongator wird der Hohlkörper weiter gestreckt auf eine Abmessung 192,0 × 40,0 mm. Dies entspricht einer Streckung von 1,43. Danach wird der einen Boden aufweisende gestreckte Hohlkörper in die Stoßbank eingelegt. Mittels einer eingeschobenen Stange wird der Hohlkörper durch mehrere Gerüste gestoßen und dabei auf eine Abmessung von 127,5 × 8,25 mm gelängt. Die Streckung beträgt dabei 6,18. Die Stange wird herausgezogen und der Bodenbereich abgetrennt. Bis zu diesem Arbeitsschritt erfolgt die zuvor beschriebene Umformung in einer Wärme. Um die abschließende Umformung im Streckreduzierwalzwerk durchführen zu können, muß das abgekühlte Zwischenrohr auf Umformtemperatur wieder erwärmt werden. Im Streckreduzierwalzwerk wird ohne ein Innenwerkzeug das endgültige Fertigmaß von 60,30 × 8,0 mm Wand mit einer Streckung von 2,35 erzeugt. Die Abkühlung an Luft erfolgt auf einem üblichen Kühlbett. Das so erzeugte warmgefertigte Rohr ist dann nach einer Weichglühung das Einsatzmaterial für die nachgeschalteten Kaltumformungen wie Kaltpilgern oder Kaltziehen. Von diesen kaltgefertigten Rohren werden in Drehautomaten Ringe abgestochen und die endgültige Kontur des Wälzlagers angearbeitet.The method according to the invention is based on an arbitrarily chosen example - Use of undeformed and non-diffusion annealed continuous casting preferably hypereutectoid steel for the production of seamless roller bearing tubes a tube production plant with a punch press, in which the choice of Forming conditions a compressive stress state arises during punching - closer explained. For example, a hot-rolled pipe is to be manufactured Dimension 60.30 with 8.0 mm wall made of bearing steel 100Cr6. Starting from A pig iron produced in the blast furnace is in a first step desulfurized, to a range less than 0.010 percent by mass. over The pig iron is turned into an LD converter with a capacity of up to 250 t Blown steel. Alloying takes place in the slag-free tapping into the ladle as well as a combined deoxidation exclusively with carbon, silicon and Manganese. The usual addition of aluminum in the sense of a Calming is not used here for the reasons explained above. In the The ladle is treated further, i.e. H. fine alloying takes place in the sense a precise fulfillment of the specified analysis limits, a degassing including carbon deoxidation in vacuum and an additional one Purity purge with an inert gas. In contrast to the prior art this method does not use a pan oven. The setting of the temperature balance in terms of compliance with the specified casting temperature is guaranteed by a high batch weight with appropriate heat content. The casting is then carried out in a round format on a multi-core continuous casting machine to a diameter of 220 mm. The casting speed is approx. 1.4 m / min. The distributor is provided with partitions for better flow control and the immersion nozzle is preferably 25 mm in diameter with a longer one Pouring funnel that always remains filled. The entire casting room is made with argon sealed and when pouring the melt is not flushed with argon, so that no perm plug is required. To master the flow behavior of hypereutectoid steels, special starting heads are used for casting. To When they are cut into long rods, they are marked and visually for defects checked and then transported to the push bench system. They are on a cold saw long bars divided into given lengths and in a rotary hearth furnace heated to 1140-1180 ° C. The first forming of the takes place in the punch press heated continuous casting block to a hollow body with the dimensions 223.0 × 51.0 mm instead. This corresponds to an extension of 1.39. The hollow body is in the elongator stretched further to a dimension of 192.0 × 40.0 mm. This corresponds to one Elongation of 1.43. Then the elongated hollow body having a bottom becomes inserted into the push bench. The hollow body is inserted by means of an inserted rod pushed through several scaffolds and thereby a size of 127.5 × 8.25 mm lengthened. The aspect ratio is 6.18. The rod is pulled out and the Separated floor area. Up to this step, the previously described is done Forming in a heat. To the final forming in The cooled intermediate pipe must be able to carry out the stretch-reducing mill heated to the forming temperature again. In the stretch-reducing mill, without an internal tool the final finished dimension of 60.30 × 8.0 mm wall with a Elongation of 2.35 generated. The cooling in air takes place on a usual Cooling bed. The hot-produced pipe thus produced is then that after soft annealing Material for the downstream cold forming such as cold pilgrims or Cold drawing. These cold-machined pipes are turned into rings in automatic lathes tapped and the final contour of the rolling bearing machined.

Der wesentliche Vorteil des zuvor erläuterten erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß der für Röhrenvormaterial (Halbzeug) aus hochgekohlten insbesondere übereutektoiden Stählen bisher erforderliche vorgeschaltete Walz- oder Schmiedeprozeß und die Diffusionsglühung entfallen können und der Stranggußblock durch die Al-freie Metallurgie sowie durch die beschriebenen Gießbedingungen eine Gefügeausbildung derart aufweist, daß er direkt auf einer Rohrerzeugungsanlage, die vorzugsweise eine Lochpresse in ihrem Anlagenkonzept hat, eingesetzt werden kann.The main advantage of the method according to the invention explained above is therein to see that for tube stock (semi-finished) from high-carbon in particular hypereutectoid steels previously required upstream rolling or The forging process and the diffusion annealing can be omitted and the continuous casting block due to the Al-free metallurgy and the described casting conditions Microstructure formation in such a way that it directly on a tube production plant preferably has a punch press in their system concept, can be used.

Claims

1. A process for the production of a seamlessly hot-formed tube made of high-carbon, in particular hypereutectoidal steel, in which a pretreated and degassed and deoxidized liquid steel is cast in continuous casting in the required chemical composition with any cross-section and, after being separated from the strand, the casting is divided into insert lengths and subjected to forming , characterized in that a continuous casting material with a high degree of purity, with fine carbide precipitates and a high degree of granularity is produced and that the insert length is heated to the forming temperature without any pre-deformation, ie in the as-cast state and without heat treatment (diffusion annealing) and a tube production system, which preferably has a hole press in its system concept has, is supplied, in the punching process as part of the overall process of the tube production system in the insert length to be reshaped, a stress state is built up which minimizes Shear stresses has the highest possible negative mean stress value m.

2. The method according to claim 1, characterized, that a tool that takes up the insert length during the punching process is used, which has a closed lateral surface.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the insert length is either a square or other polygonal preferably has a round cross section.

4. The method according to claim 1, characterized, that during the punching process, an aggregate with an unclosed work area, in particular bevel cross rolling mill is used, the length of use preferably has a round cross section.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized, that the steel in the round casting with a format in the range of 170 mm to 450 mm and a casting speed in the range of 1.8-0.6 m / min, preferably in the range of 1.8-1.2 m / min for the dimensional range 170-240 mm is shed.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized, that for hypereutectoid steel the material group of rolling bearing steels liquid steel initially only over carbon, silicon and manganese Partially deoxidized without the addition of aluminum and then in a vacuum Carbon is fully deoxidized.

7. The method according to claim 6, characterized, that during machining of the hot-finished pipe Sulfur content is in the range 0.008 to 0.015 percent by mass and with largely non-cutting further processing the maximum sulfur content 0.005 percent by mass.

8. The method according to claims 6 and 7, characterized, that for the chromium-carbon ratio a range between 1.35 and 1.52 is chosen.

9. The method according to claim 8, characterized, that the Cr / C ratio is preferably 1.45.

10. The method according to any one of the preceding claims 5 to 9, characterized, that when pouring into the continuous casting system, a dip spout with a Diameter 25 mm with a corresponding height and a distributor is used with partitions.

11. The method according to any one of the preceding claims 1 to 3 and 5 to 10, characterized, that the tube production plant as a push bench with a press Punching unit is.

12. The method according to any one of the preceding claims 1 to 11, characterized in that the steel manufacturing process comprises the following steps:

- Pig iron production
- hot metal desulfurization
- blowing process (LD converter)
- ladle racking (alloying, combined deoxidation with C, Si and Mn without adding aluminum)
- ladle treatment without arc heating (degassing and carbon deoxidation under vacuum, fine alloy, purging)
- Casting in round format on a continuous sheet caster without an argon purge during casting.