ES2225463T3 - Procedimiento para la fabricacion de cuerpos huecos cilindricos y utilizacion de los mismos. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de cuerpos huecos cilindricos y utilizacion de los mismos.Info
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de cuerpos huecos cilíndricos con sección transversal redonda o circular, empleando material de partida macizo a base de aceros al cromo martensíticos, resistentes a la corrosión, en especial de anillos con elevada solicitación mecánica, al menos, de partes de las zonas cilíndricas próximas a la superficie, siendo elaborado, en una primera etapa o fase de fabricación, un lingote refundido y a partir de este último fabricándose un lingote tubular de paredes gruesas, y en una segunda etapa o fase de fabricación, este lingote tubular se deforma en caliente mediante extrusionado con un grado de conformado de, al menos, seis veces para formar un cuerpo tubular y éste eventualmente se sigue mecanizando, después de lo cual, en una tercera fase o etapa de fabricación, se toman del tubo cuerpos huecos, y después de un mecanizado de acabado, se someten a un tratamiento térmico de mejoramiento.
Description
Procedimiento para la fabricación de cuerpos
huecos cilíndricos y utilización de los mismos.
La invención se refiere a un procedimiento para
la fabricación de cuerpos huecos cilíndricos con sección
transversal circular, empleando material de partida macizo a base
de aceros al cromo martensíticos, resistentes a la corrosión, en
especial de anillos con elevada solicitación mecánica, al menos de
partes de las zonas cilíndricas próximas a la superficie. Además la
invención comprende el empleo de tubos prensados por extrusión
partiendo de aceros al cromo martensíticos.
Elementos de construcción tubulares de máquinas y
herramientas, como por ejemplo, cuchillas de cizallas circulares,
anillos de rodamientos y similares, pueden verse sometidos a
grandes esfuerzos mecánicos de las zonas cilíndricas, próximas a la
superficie. En este caso, independientemente del sentido
direccional, se exigen en el elemento de construcción elevada
capacidad de carga debido a la presión superficial, elevada
resistencia al desgaste, buena tenacidad y elevada resistencia al
cizallamiento del material respectivamente. Para campos de
aplicación especiales, además de las propiedades mecánicas del
material, también es de gran importancia una resistencia a la
corrosión del material, qué perfil de propiedades se puede
conseguir sinergéticamente por medio de medidas referentes a la
técnica de aleación.
Tubos como material de partida para cuerpos
huecos cilíndricos o anillos, que en superficies cilíndricas y/o en
los bordes o cantos contiguos a éstas son susceptibles de ser
sometidos a grandes cargas mecánicas en todos los sentidos
direccionales, se pueden fabricar con procedimientos distintos,
siendo dependiente la aplicación de un determinado procedimiento de
fabricación de su empleabilidad para el material, de la propiedad
del producto exigida y/o de su rentabilidad.
Se puede alcanzar una calidad suma del material
de anillos o cuerpos huecos, elaborados a base de tubos de alta
aleación, si se somete a conformado un lingote o bloque de material
de partida mediante forjado o laminado con una reducción de la
sección transversal por medio de una deformación en caliente
omnidireccional, esencialmente en sentido perpendicular al eje del
mismo y al mismo tiempo se estira en sentido longitudinal para
formar una barra redonda, después de lo cual mediante un mandrilado
del centro o taladrado, en especial un taladrado de agujeros
profundos, se forma una barra tubular y de ésta se separan los
anillos. En el caso de un conformado en caliente se efectúa un
amasado intensivo del material o de la aleación, de manera que
resulta fabricable un material isótropo en sus propiedades. También
case la posibilidad de preparar cuerpos huecos partiendo de una
barra forjada o laminada con carácter individual, de preferencia
por medio de torneado o taladrado automatizado, arriostrándose en
todo caso también eventualmente zonas de licuación del centro
condicionadas por la solidificación. Los cuerpos huecos fabricados
de este modo poseen una especial calidad del material, pero los
costes de fabricación son elevados o la elaboración costosa así
como los desechos de virutas grandes.
Es conocido el hecho de emplear tubos laminados
como material de partida para una preparación de anillos interiores
o exteriores de rodamientos. La
DE-A-19520833 da a conocer, por
ejemplo, un procedimiento en el que esencialmente se crea un
material de colada continua a base de acero al cromo
hipereutectoide con elevada pureza, precipitaciones finas de
carburos y elevada finura de grano y que la longitud de aplicación
en el estado fundido y sin tratamiento térmico se calienta hasta la
temperatura de conformación y se alimenta a una instalación de
producción de tubos, preferentemente con una prensa de punzonado,
creándose en el proceso de taladrado en la longitud individual a
conformar un estado de tensión, que al minimizar las tensiones de
cizallamiento presenta un valor medio de tensión negativo, lo más
elevado posible. Tanto el estado de tensión al taladrar a fin de
evitar el desgarramiento del material como también el ajuste o
regulación de un determinado estado de la estructura, como se ha
dado a conocer en la DE-C-19734563,
son importantes para la calidad de los anillos de rodamientos.
Para la fabricación de tubos sin costura como
material de partida para la elaboración de anillos de rodamientos a
base de aceros habituarles también se puede prever un aparato de
taladrar configurado como laminador de cilindros en ángulo, al cual
va subordinada, al menos, una instalación destinada al laminado de
tubos.
En la mayoría de los casos los conocidos
procedimientos de fabricación de tubos presentan una alta
rentabilidad, pero tienen en común la desventaja de que no se
pueden emplear para aceros de herramientas de alta aleación, por
ejemplo, para aceros al cromo martensíticos, resistentes a la
corrosión. Esta clase de aceros posee, a causa de la resistencia a
la corrosión, unos contenidos de cromo mayores del 12% en peso y
eventualmente están aleados con molibdeno. A fin de poder conseguir
unas propiedades mecánicas del material deseadas, con un mejorado o
bonificado térmico de la aleación, también deben estar previstas
unas altas concentraciones de carbono.
Aceros mejorables, de alta aleación, presentan a
temperatura de forja, la mayoría de las veces, una propiedades del
material, las cuales excluyen un taladrado y laminado del tubo.
Especialmente, en el caso de una elaboración y un ensanchamiento
del taladro de material de empleo por medio de mandriles o
herramientas similares, se forman grietas en el material debido a
elevadas tensiones por tracción y cizallamiento, de manera que no
se puede efectuar una fabricación de tubos con una calidad
deseada.
En este caso la invención tiene que proporcionar
ayuda y se propone como objeto exponer un procedimiento para la
fabricación de cuerpos huecos del tipo indicado más arriba, por
medio del cual, con alta rentabilidad, se logran una elevada
calidad del producto y una seguridad de producción.
Además, la invención trata de mostrar el empleo
de un procedimiento de fabricación económico para la elaboración de
cuerpos huecos partiendo de aceros al cromo martensíticos,
resistentes a la corrosión.
Se logra el objetivo en el caso de un
procedimiento según el género por el hecho de que en una primera
fase de fabricación se elabora un bloque o lingote refundido y se
prepara a base de éste un tocho tubular o tubo basto de paredes
gruesas y en una segunda fase de fabricación éste último, a
temperatura de deformación en caliente, se deforma en un tubo
mediante fresado por extrusión con un grado de conformado de, al
menos, seis veces y este tubo se sigue mecanizando eventualmente,
después de lo cual, en una tercera fase de fabricación, se toman o
retiran del tubo cuerpos huecos y después de un mecanizado de
acabado de los mismos se someten éstos a un tratamiento térmico de
mejorado o bonificado.
En muy gran parte, se puede crear un bloque o
lingote refundido sin licuaciones por lo que respecta a la longitud
del lingote o bloque y sobre su sección transversal. Además, este
bloque o lingote, condicionado por el procedimiento, está libre de
inclusiones gruesas, no metálicas, que reducen su calidad, así como
los huecos centrales y posee una elevada conformabilidad en caliente
en todas las zonas, caracterizando la cristalización componentes
verticales sumamente grandes del sentido direccional de la
solidificación. Según la invención, partiendo de un bloque o
lingote de este tipo, se elaboran por medio de división en
longitudes de empleo unos lingotes tubulares o tubos bastos de
paredes gruesas, efectuándose de preferencia por medio de taladros
con arranque de virutas la perforación axial a pesar de la elevada
calidad del centro del lingote. El diámetro exterior de los tochos
tubulares se puede preparar mediante una correspondiente
elaboración del lingote o mediante forjado así como mecanizado con
arranque de virutas de los mismos. En una secuencia ulterior del
procedimiento según la invención, se lleva un lingote tubular a la
temperatura de conformado y por medio de un extrusionado se
transforma en un tubo sin costura. Visto técnicamente, al prensar
por extrusión se realiza un prensado del material a través de un
intersticio anular. Sorprendentemente, en este caso, tampoco con
los aceros mejorables, de elevada aleación, esenciales en la
invención, se presenta ninguna formación de grietas o una formación
de acanaladuras o estrías, con el peligro de una iniciación a
grieta. Además, en el caso de un prensado de un material a través
de un intersticio anular se produce en todas las zonas de la
sección transversal del tubo formando así una estructura celular
paralela al eje dentro del material, lo cual, según opinión del
mundo técnico, por ejemplo, en el caso de los anillos de rodamientos
fabricados a base del mismo, los cuales predominantemente están
sometidos a esfuerzos radiales, lleva a una desgaste prematuro de
las superficies de trabajo. Contrariamente a esta opinión técnica,
en trabajos de investigación se han comprobado tiempos de duración,
más bien mejorados, de rodamientos sometidos a grandes cargas. De
manera inesperada, también se ha visto que, después del prensado
por extrusión, los tubos se pueden seguir elaborando en gran parte
sin problemas y sin defectos transformándose en semejantes con otras
dimensiones, sin que, empleando una adecuada tecnología, aparezcan
en las zonas cilíndricas próximas a la superficie defectos
como
grietas.
grietas.
Después de la retirada o toma del tubo y de un
mecanizado de acabado de los cuerpos huecos, éstos se someten a un
tratamiento térmico de mejorado. En este caso se comprobó que queda
disminuida una tendencia a la deformación o contracción del
material, lo que puede ocasionar un amplio trabajo de repaso
mediante rectifica-
do.
do.
Las ventajas logradas con el procedimiento según
la invención, como quedan expuestas técnicamente anteriormente,
consisten especialmente en que con éste se pueden fabricar de
manera sumamente rentable cuerpos huecos cilíndricos, resistentes a
la corrosión, con sección transversal circular, en especial
cuchillas para cizallas circulares y anillos de rodamientos así como
piezas similares, partiendo de aceros al cromo martensíticos con
unas propiedades de empleo mejoradas.
Las ventajas según la invención se presentan de
forma especialmente destacada si el lingote de refundición se forma
a base de un acero martensítico, resistente a la corrosión, el cual
en % en peso está aleado con
| 12 | hasta | 29 | cromo (Cr) | ||
| 0,02 | hasta | 5,9 | molibdeno (Mo) | ||
| 0,05 | hasta | 0,8 | carbono (C) | ||
| 0,05 | hasta | 0,8 | nitrógeno (N) | ||
| resto hierro (Fe) e impurezas habituales, | |||||
| con la reserva de que el valor sumatorio (C+N) es | |||||
| 0,1 | hasta | 1,4 | carbono más nitrógeno. |
Merced al contenido de nitrógeno se consigue una
fina micro estructura en el material recocido, por lo que se da una
capacidad mejorada de conformado en caliente del mismo. Además, el
contenido en carbono y nitrógeno, dentro de los límites indicados,
en el acero suprime o elimina una estructura celular, que se forma
al prensar por extrusión, lo cual produce en la pieza prensada una
isotropía de las propiedades mecánicas del material perfecta en gran
parte.
Si, como puede estar previsto de forma favorable,
el lingote refundido se forma a base de un acero, que en % en peso
está aleado con
\newpage
| 0,3 | hasta | 3,0 | manganeso (Mn) | ||
| 12,1 | hasta | 28,0 | cromo (Cr) | ||
| 0,25 | hasta | 5,8 | molibdeno (Mo) | ||
| 0,01 | hasta | 3,0 | níquel (Ni) | ||
| 0,05 | hasta | 2,0 | vanadio (V) | ||
| 0,15 | hasta | 0,7 | carbono (C) | ||
| 0,15 | hasta | 0,7 | nitrógeno (N) | ||
| resto hierro (Fe) e impurezas habituales, | |||||
| con la reserva de que el valor sumatorio (C+N) es de | |||||
| 0,31 | hasta | 1,1 | carbono más nitrógeno (C+N), | ||
| se logran unos valores de tenacidad especialmente elevados del material templado y revenido del cuerpo hueco. |
Tanto para un ajuste de elevadas concentraciones
de nitrógeno en el acero hasta un 0,8% en peso como también poder
ajustar a éste una especial pureza por lo que respecta a
inclusiones no metálicas, resulta ventajoso si el lingote refundido
se elabora como lingote de
Refusión-Electro-Escorias bajo elevada
Presión (lingote REEP).
Se logra elevada seguridad contra una aparición
de grietas interiores en la pared del tubo si se fabrica el lingote
tubular de paredes gruesas mediante acabado con arranque de virutas
de un taladro central partiendo de un material macizo de partida.
En la instalación se forman, incluso en sentido radial, tensiones
por compresión en el recalcado del lingote tubular y al prensar, lo
cual impide una formación de grietas en la deformación.
Para una adecuación a las dimensiones deseadas de
los cuerpos huecos puede resultar favorable si en la segunda fase
de fabricación se efectúa una deformación ulterior del tubo
extrusionado. De este modo cabe la posibilidad de mantener
exactamente las necesarias dimensiones de la sección transversal del
tubo y, por consiguiente, lograr unas bajas pérdidas de arriostrado
y unos tiempos de mecanizado en el caso de una elaboración de
cuerpos huecos.
El otro objetivo de la invención se resuelve
mediante un empleo de tubos, que están fabricados a base de
material macizo de partida, partiendo de aceros al cromo
martensíticos, resistentes a la corrosión, mediante conformación por
medio de prensado por extrusión de un lingote tubular elaborado de
un lingote refundido, para la fabricación de cuerpos huecos con
sección transversal redonda o circular con elevado esfuerzo
mecánico de, al menos, partes de las zonas cilíndricas próximas a
la superficie, en especial para anillos de rodamientos de bolas y
cuerpos anulares de piñones o accionamientos axiales y husillos de
bolas.
Los cuerpos huecos elaborados según la tecnología
anterior no sólo presentan una calidad del material impensadamente
alta, sino que también se consigue una rentabilidad
extraordinariamente grande de esta producción porque el taladro
central ya se presenta en el material tubular de partida y tanto el
tiempo de mecanizado como también la producción de virutas son
bajos. Era absolutamente sorprendente que son elaborables tubos a
base de aceros al cromo martensíticos, resistentes a la corrosión,
por medio de extrusionado, de manera que de ello resulta posible
una fabricación de cuerpos huecos altamente rentables, los cuales
deben presentar una especial calidad.
Si, como queda previsto según la invención el
acero martensítico, resistente a la corrosión está formado a base
de una aleación, que contiene en % en peso
| 12 | hasta | 24 | cromo (Cr) | |
| 0,02 | hasta | 5,9 | molibdeno (Mo) | |
| 0,05 | hasta | 0,8 | carbono (C) | |
| 0,05 | hasta | 0,8 | nitrógeno (N) | |
| 0,1 | hasta | 1,4 | carbono más nitrógeno (C+N) eventualmente | |
| 0,3 | hasta | 3,0 | manganeso (Mn) | |
| 0,01 | hasta | 3,0 | níquel (Ni) | |
| 0,05 | hasta | 2,0 | vanadio (V) |
resto hierro (Fe) e impurezas habituales,
comparado con la fabricación según el estado de la técnica se puede
lograr un rendimiento del material especialmente elevado y unos
costos de mecanizado esencialmente más bajos.
Aunque se da unos residuos menores de virutas,
puede ser favorable desde el punto de vista de la técnica de
elaboración y del aumento de la calidad para el campo del taladro
interior si los tubos están fabricados por medio de extrusionado de
un lingote tubular, a temperatura de conformado en caliente, el
cual presenta un taladro preparado mediante mecanización con
arranque de viruta.
Se puede seguir elevando la elaboración rentable
de los cuerpos huecos si los tubos están dimensionados y/o
calibrados mediante un tratamiento conformador suplementario o
ulterior. De este modo resulta posible prever únicamente pequeños
arriostrados, eventualmente por medio de rectificado en las
superficies cilíndricas. Sorprendentemente también se comprobó que
la zona de trabajo creada presenta una calidad especialmente
elevada evidentemente debido a una acción de intervención directa
de las herramientas de deformación.
A continuación se explica más detalladamente la
invención con ayuda de solamente un ejemplo de realización con
carácter comparativo.
Se preparó un lingote de
Refusión-Electro-Escoria-Presión con
unas concentraciones de los elementos de aleación indicadas en la
Tabla 1. Además, en la Tabla 1 también se indican los contenidos de
aleación de un acero de comparación.
| C | Si | Mn | Cr | Mo | N | C+N | |
| Material REEP | 0,32 | 0,6 | 0,3 | 15,0 | 1,0 | 0,4 | 0,72 |
| Material DIN N° | |||||||
| 1.4125 | 1,05 | 0,4 | 0,4 | 17,0 | 0,5 | -- | -- |
De un material REEP y del acero de comparaciones
elaboraron barras redondas con un diámetro de 200 mm y una longitud
de 2 m y se evaluaron como material de empleo con el 100%.
La barra redonda REEP se dividió en cuatro partes
por medio de serrado normal al eje, a lo que siguió un mandrinado
de un taladro con un diámetro de 46 mm \diameter. El prensado por
extrusión del lingote tubular de paredes gruesas se efectuó después
del calentamiento hasta temperatura de forja para transformarlo en
tubos con un diámetro exterior de 69 mm \diameter y un diámetro
interior de 45 mm \diameter, preparándose 25,5 m de material en
bruto utilizable con una sección transversal próxima a las
dimensiones finales para la elaboración de cuerpos huecos.
La barra de acero de comparación (DIN N° 1.4125)
se laminó en el taller de laminación para transformarla en una
barra redonda con un diámetro de 70 mm \diameter, de la cual
resultaron 15 m de material redondo utilizable, el cual se mecanizó
mediante taladrado de agujeros profundos con un taladro con un
diámetro de 45 mm \diameter.
El rendimiento de material de barra redonda
procedente de material tubular de partida para la elaboración de
cuerpos huecos fue del 87% aproximadamente en el caso del
procedimiento según la invención, en cambio en una elaboración de
una barra maciza y un mandrilado de la misma se situó en el
51%.
Las investigaciones del material de acero
martensítico nitrogenado según la tabla 1 dieron como resultado una
fina estructura recocida isótropa con especial idoneidad para un
extrusionado, en cambio en el material de comparación según la
Tabla 1 se presentaban en el estado recocido carburos eutécticos,
los cuales ejercían un influjo desventajoso sobre la
conformabilidad en caliente del acero, y especialmente en
definitiva en estado mejorado sobre las propiedades de uso de la
pieza.
Claims (10)
1. Procedimiento para la fabricación de cuerpos
huecos cilíndricos con sección transversal redonda o circular,
empleando material de partida macizo a base de aceros al cromo
martensíticos, resistentes a la corrosión, en especial de anillos
con elevada solicitación mecánica, al menos, de partes de las zonas
cilíndricas próximas a la superficie, siendo elaborado, en una
primera etapa o fase de fabricación, un lingote refundido y a
partir de este último fabricándose un lingote tubular de paredes
gruesas, y en una segunda etapa o fase de fabricación, este lingote
tubular se deforma en caliente mediante extrusionado con un grado
de conformado de, al menos, seis veces para formar un cuerpo
tubular y éste eventualmente se sigue mecanizando, después de lo
cual, en una tercera fase o etapa de fabricación, se toman del tubo
cuerpos huecos, y después de un mecanizado de acabado, se someten a
un tratamiento térmico de mejoramiento.
2. Procedimiento según la reivindicación primera,
siendo formado el bloque o lingote refundido a base de un acero
martensítico, resistente a la corrosión, que está aleado en % en
peso con
con la reserva de que el valor sumatorio (C+N)
sea de 0,1 hasta 1,4 carbono más nitrógeno (C+N).
3. Procedimiento según la reivindicación primera,
estando formando el lingote o bloque refundido a base de un acero,
que está aleado, en % en peso con
con la reserva de que el valor sumatorio (C+N) es
0,31 hasta 1,1 carbono más nitrógeno (C+N).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones primera a tercera, siendo elaborado el lingote
refundido como un bloque refundido con
electro-escorias bajo presión elevada (lingote
PEER).
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones primera a cuarta, siendo fabricado el lingote
tubular mediante mecanizado con arranque de virutas de un taladro
central partiendo de un material macizo de partida.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones primera a quinta, realizándose, en la segunda
etapa de fabricación, una deformación ulterior del tubo.
7. Utilización de tubos, que están fabricados a
partir de material macizo de partida de aceros al cromo
martensíticos, resistentes a la corrosión, mediante conformado por
medio de extrusionado de un tubo basto de paredes gruesas o lingote
tubular elaborado a partir de un bloque o lingote refundido, para la
fabricación de cuerpos huecos mejorados térmicamente con sección
transversal circular y con elevada solicitación mecánica de, al
menos, partes de las zonas cilíndricas próximas a la superficie, y
concretamente de los componentes de rodamientos, cuerpos anulares
de accionamientos axiales y husillos de bolas.
8. Utilización de cuerpos huecos según la
reivindicación séptima, caracterizado por el hecho de que el
acero martensítico, resistente a la corrosión, está formado por una
aleación que contiene en % en peso
9. Utilización de cuerpos huecos según la
reivindicación séptima u octava, caracterizado por el hecho
de que estos tubos se fabrican mediante extrusionado de un lingote
tubular, a temperatura de conformación en caliente, el cual
presenta un taladro preparado por medio de mecanizado con arranque
de virutas.
10. Utilización de cuerpos huecos según las
reivindicaciones séptima a novena, caracterizado por el
hecho de que estos tubos se dimensionan y/o calibran mediante un
tratamiento de conformado, suplementario o ulterior.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE525426C2 (sv) * | 2002-05-02 | 2005-02-15 | Skf Ab | Metod för tillverkning av ringar och en anordning för genomförande av metoden. |
| AT501794B1 (de) * | 2005-04-26 | 2008-06-15 | Boehler Edelstahl | Kunststoffform |
| DE102011109071A1 (de) * | 2011-07-30 | 2013-01-31 | Sms Meer Gmbh | Rohrschmiedeverfahren mit urgeformten Hohlblock |
| WO2013085969A1 (en) * | 2011-12-06 | 2013-06-13 | Trane International Inc. | Rolling element bearings for an oil-free liquid chiller |
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Family Cites Families (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1664990A (en) * | 1928-04-03 | Iieah s i ob | ||
| US1472922A (en) * | 1922-01-04 | 1923-11-06 | Timken Roller Bearing Co | Manufacture of roller-bearing cups and the like |
| US1840472A (en) * | 1928-03-24 | 1932-01-12 | Singer Fritz | Matrix die for extruding solid and hollow articles |
| US1859707A (en) * | 1931-05-29 | 1932-05-24 | Leighton John Wycliffe | Means of extruding metal tubes |
| US2026979A (en) * | 1933-10-12 | 1936-01-07 | Jones Ernest Fraser | Apparatus for production of steel tubes and other sections |
| US2648602A (en) * | 1952-01-17 | 1953-08-11 | Crucible Steel Company | High strength steel for hightemperature service |
| US2713941A (en) * | 1952-09-02 | 1955-07-26 | Calumet & Hecla | Apparatus for extruding tubing |
| US2896783A (en) * | 1954-07-06 | 1959-07-28 | Lake Erie Machinery Corp | Mandrel positioning and ram arresting apparatus |
| US2903130A (en) * | 1954-11-19 | 1959-09-08 | Baldwin Lima Hamilton Corp | Method of extruding tubes |
| FR1322166A (fr) * | 1961-12-29 | 1963-03-29 | Fritz Marti & Fils | Nouveau procédé de perçage de lopins en aciers alliés ou non par extrusion à froid |
| US3366472A (en) * | 1963-12-31 | 1968-01-30 | Armco Steel Corp | Stainless steel |
| US3229353A (en) * | 1964-10-06 | 1966-01-18 | Skf Ind Inc | Method of making a bearing ring |
| US3387967A (en) * | 1965-02-08 | 1968-06-11 | Republic Steel Corp | High purity steels and production thereof |
| US3528271A (en) * | 1968-02-02 | 1970-09-15 | Ford Motor Co | Method for rolling a race for a ball bearing |
| US3574601A (en) * | 1968-11-27 | 1971-04-13 | Carpenter Technology Corp | Corrosion resistant alloy |
| US3772005A (en) * | 1970-10-13 | 1973-11-13 | Int Nickel Co | Corrosion resistant ultra high strength stainless steel |
| CS220401B1 (en) * | 1973-12-04 | 1983-04-29 | Karel Sommer | Method of manufacturing hollow circular workpieces |
| US4043023A (en) * | 1975-05-13 | 1977-08-23 | Lombard Daniel L | Method for making seamless pipe |
| GB1535562A (en) * | 1976-06-15 | 1978-12-13 | Formflo Ltd | Preparation of annular blanks from tube stock |
| US4421571A (en) * | 1981-07-03 | 1983-12-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Process for making high strength deep well casing and tubing having improved resistance to stress-corrosion cracking |
| JPS616256A (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-11 | Toshiba Corp | １２％Ｃｒ耐熱鋼 |
| US5939018A (en) * | 1984-10-10 | 1999-08-17 | Kawasaki Steel Corporation | Martensitic stainless steels for seamless steel pipe |
| US5049210A (en) * | 1989-02-18 | 1991-09-17 | Nippon Steel Corporation | Oil Country Tubular Goods or a line pipe formed of a high-strength martensitic stainless steel |
| JP2707839B2 (ja) * | 1990-12-25 | 1998-02-04 | 住友金属工業株式会社 | マルテンサイト系継目無鋼管とその製造方法 |
| JP2899996B2 (ja) * | 1991-04-30 | 1999-06-02 | 新日本製鐵株式会社 | 高ｖ含有高窒素フェライト系耐熱鋼およびその製造方法 |
| JPH057921A (ja) * | 1991-07-01 | 1993-01-19 | Nkk Corp | パイプ形状品の押出加工方法および装置 |
| FR2708939B1 (fr) * | 1993-08-11 | 1995-11-03 | Sima Sa | Acier martensitique à l'azote à faible teneur en carbone et son procédé de fabrication. |
| DE19520833C2 (de) | 1994-06-16 | 1998-06-04 | Mannesmann Ag | Verfahren zur Herstellung eines nahtlosen warmgefertigten Rohres |
| IT1275287B (it) * | 1995-05-31 | 1997-08-05 | Dalmine Spa | Acciaio inossidabile supermartensitico avente elevata resistenza meccanica ed alla corrosione e relativi manufatti |
| JPH09310121A (ja) * | 1996-05-17 | 1997-12-02 | Nippon Steel Corp | マルテンサイト系継目無耐熱鋼管の製造方法 |
| JPH10287924A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | マルテンサイト単相のステンレス鋼管の製造方法 |
| DE19734563C1 (de) * | 1997-08-04 | 1998-12-03 | Mannesmann Ag | Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerringen aus Stahl |
| JP2996245B2 (ja) * | 1998-02-23 | 1999-12-27 | 住友金属工業株式会社 | 酸化スケ―ル層付きマルテンサイト系ステンレス鋼材およびその製造方法 |
| JP3570288B2 (ja) * | 1999-04-06 | 2004-09-29 | 住友金属工業株式会社 | 熱間加工性に優れた高Ｃｒマルテンサイト系耐熱鋼 |
| FR2823226B1 (fr) * | 2001-04-04 | 2004-02-20 | V & M France | Acier et tube en acier pour usage a haute temperature |
| US6691397B2 (en) * | 2001-10-16 | 2004-02-17 | Chakravarti Management, Llc | Method of manufacturing same for production of clad piping and tubing |
-
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