DE3039428C2 - Verfahren zur Herstellung von plattierten Stahlprodukten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von geradlinigen Stahlprodukten, z. B. Stahlrohren, -stäben und Stahldrähten, die aus wenigstens zwei laminierten Metallen bestehen.

Ein plattiertes Stahlrohr mit laminierter Struktur aus einer Außenschicht aus Kohlenstoffstahl und einer In-

nenschicht aus nichtrostendem Stahl ist bekannt und wird in großem Umfang verwendet Plattierte Stahlprodukte, die solche plattierten Stahlrohre darstellen, haben auf Grund der Anwesenheit eines laminierten Metalls (gewöhnlich ist die Menge einer Schicht, beispielsweise der Innenschicht aus nichtrostendem Stahl im vorstehend genannten Beispiel, gering) hohe Korrosionsbeständigkeit, hohe Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion unter der Einwirkung von Schwefelwasserstoff und hohe Abriebfestigkeit, und die plattierten Stahlprodukte widerstehen daher strengen Bedingungen und sind für Spezialzwecke anwendbar. Ein billiges Metall wird normalerweise als Grundmetall verwendet (gewöhnlich eine in großer Menge vorhandene Schicht beispielsweise aus Kohlenstoffstahl als Außenschicht im vorstehend genannten Fall).

Für die Herstellung solcher plattierten Stahlrohre ist das nachstehend beschriebene Verfahren bekannt

Wie in F i g. 3 dargestellt wird ein Rohr 2' aus nichtrostendem Stahl in ein aus Kohlenstoffstahl bestehendes dickes Rohr 1' eingeführt und beide Stirnteile des im Rohr V liegenden Rohrs 2' werden durchgehend längs seines gesamten Umfanges angeschweißt Nickel wird in einer Dicke von 80 bis 130 μιη auf die Umfangsfläche des Rohres 2' plattiert, um Diffusion von Kohlenstoff während des metallurgischen Verbindens der beiden Rohre zu verhindern. Der Außendurchmesser des Rohres 2' ist um etwa 1,6 mm kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 1', so daß die beiden Rohre sich leicht ineinanderfügen lassen. Ein Gasabzugsloch Va, das mit dem Hohlraum zwischen dem Rohr Γ und dem Rohr 2' in Verbindung steht wird am Endteil des Rohres Γ gebildet Diese beiden Rohre als Werkstoff, der zu einem Rohr zu formen ist cL h. ein Walzblock, wird unter bestimmten Bedingungen erhitzt und so durch eine Rotations-Schrniedewaizmaschine gegeben, daß der Teil, an dem das Gasabzugsloch Va gebildet worden ist sich an der Unterseite befindet, wodurch das gewünschte Rohr gebildet wird. Dieses Verfahren oder ähnliche Verfahren haben den Nachteil, daß das mechanische Anbringen des Gasabzuglochs Va u. dgl. sehr umständlich und aufwendig ist Das Zentrieren des Innenrohres 2' und des Außenrohres 1' ist während des Schweißvorganges schwierig, und da beide Rohre gekrümmt sind, ist es schwierig, ein langes Rohr zu bilden. Daher liegen bei diesem Verfahren verschiedene Faktoren vor, die Verbesserungen der Produkdonsleistung und der Herstellungsgeschwindigkeiten der Walzblöcke verhindern.

Als Verfahren zum Zusammensetzen von laminierten Walzblöcken ist die Preßsitzpassung bekannt. Da jedoch der Pressenhub zum Einsetzen eines Innenrohres 2' in ein Außenrohr Γ im Preßsitz von Natur aus begrenzt ist, hat das V«rfahren den Nachteil, daß langes Rohrmaterial nicht herstellbar ist

Zu erwähnen ist ferner ein Schrumpfpassungsverfahran. Bei Anwendung dieses Verfahrens wird jedoch Zunder auf der inneren Umfangsfläche d^s Rohres V gebildet, und die Fähigkeit zur metallurgischen Verbindung während des Rohrbildungsvorganges ist sehr schlecht. Dies hat eine Verminderung der die Prüfung der Produkte bestehenden Stücke zur Folge. Ferner kommt ein Verfahren zur Anwendung, bei dem die Luft im freiem Raum zwischen den Rohren Γ und 2' durch ein Inertgas, z. B. Argo.i, ersetzt wird, um die Zunderbildung während des Warmwalzens o. dgl. zu verhindern. Auch bei Anwendung dieses Verfahrens beispielsweise im Falle eines plattierten Stahlrohres mit einer Gesamtlänge von 7 m müssen der "bere Teil in einer Länge von etwa 2 m und der untere Teil in einer Länge von etwa 0,5 m auf Grund ungenügender metallurgischer Verbindung verworfen werdea

Wie die vorstehenden Ausführungen zeigen, weisen auch die Verfahren, die als praktisch ausgezeichnet gegenüber dem bisher angewandten Explosionsschweißverfahren angesehen werden, verschiedene Nachteile und Schwierigkeiten auf.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die vorstehend ίο genannten Nachteile und Schwierigkeiten der üblichen Verfahren auszuschalten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst In einer Kurzfassung läßt sich der Erfindungsgegenstand beschreiben als ein Verfahren,

bei dem man einen hohlen oder masiiiven plattierten Block oder Vorblock als Zwischenmaterial nach einem Kaltziehverfahren herstellt und dieses Zwischenmaterial der Warmformgebung zur Herstellu.··?; eines plattier-2ö ten Stahlprodukts mit der gewünschten Form unterwirft

Die Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung von Stahlrohren sowie plattierten geradlinigen Stahlprodukten, z. B. plattierten Stäben und Stahldrähten, die bisher in der Praxis nicht hergestellt oder in den Handel gebracht wurden, mit ausgezeichneter metallurgischer Bindefähigkeit zwischen Grundmetall und Auflagemetall, mit hohen Produktionsgeschwindigkeiten und in hohen Ausbeuten unter Vermeidung einer Karburierung, wobei keine großen Apparaturen zur Verhinderung der Karburierung erstellt werden müssen.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildungen näher erläutert

F i g. 1 ist eine schematische Darstellung, die die Hauptstufen des Verfahrens gemäß der Erfindung in einer Ausführungsform veranschaulicht bei der eine Metallfolie als Zwischenmaterial verwendet wird.

F i g. 2 veranschaulicht schematisch den Zustand des Kaltziehens bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungciörm.

Fig.3 ist ein Längsschnitt durch ein Rohrmaterial und veranschaulicht das übliche Verfahren zur Herstellung von plattiertem Stahlrohr.

Fig.4 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform, bei der eine Metallfolie als Zwischenlegmaterial verwendet wird.

F i g. 5 und 6 sind Schliffbilder, die einen axialen Schnitt durch den Verbindungsteil eines plattierten Stahlrohres zeigen, das unter Verwendung einer Metallfolie als Zwischenlegmaterial hergestellt worden ist

F i g. 7 ist ein Schema, das die Hauptstufen der Herstellung eines plattierten Drahts nach dem Verfahren gemäß der Erfindung veranschaulicht

F i g. 8 ist ein Schema, das den Zustand des Kaltziehens bei der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsform veranschaulicht

Fig.9 ist ein Schliffbild, das einen axialen Schnitt durch einen plattierten Stab zeigt, der gemäß der in F i g, 7 dargestellten Ausführungsform hergestellt worden ist

Gemäß einem Grundmerkmal ist die Erfindung auf die Herstellung von plattierten Stahlprodukten mit laminierter Struktur au? wenigstens zwei Metallschichten nach einem Verfahren gerichtet, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man einen Kern, der aus einem zu einer Innenschicht zu formenden Metall besteht, direkt oder über wenigstens ein Rohr, das aus einem Metall besteht, das zu einer Zwischenschicht zu formen ht, locker in ein

Rohr einsetzt, das zu einer Außenschicht zu formen ist, vor dem Ineinanderfügen der Teile eine Metallfolie von geeigneter Dicke um die Umfangsfläche des zur Innenschicht zu formenden Metallkerns und/oder um die Umgangsfläche des zur Zwischenschicht zu formenden Metallrohrs wickelt, die Rohre und den Kern der ineinandergefügten Teile gleichzeitig kaltzieht und hierbei ein Zwischenmaterial bildet, das aus dem Kern und den Rohren, die fest und eng miteinander verbunden sind, besteht und das Zwischenmaterial auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt und aus ihm durch Warmumformung ein Produkt mit der gewünschten Form bildet.

Nachstehend werden typische Ausführungsform der Erfindung ausführlich beschrieben. Um den technischen Umfang der Erfindung deutlich zu definieren, werden zunächst die charakteristischen Merkmale der Erfin-

Die Erfindung ist auf geradlinige Stahlprodukte, z. B. Rohr, Stäbe oder Draht, gerichtet. Die gemäß der Erfindung hergestellten plattierten Stahlprodukte weisen wenigstens eine Zweischichtenstruktur ähnlich derjenigen des bereits genannten bekannten plattierten Rohres auf. Wenn jedoch das plattierte Stahlprodukt für Zwekke verwendet wird, bei denen es einer korrodierenden Atmosphäre ausgesetzt ist, wird für das plattierte Stahlprodukt eine Dreischichtenstruktur bevorzugt die laminierte Schichten aus einem korrosionsbeständigen Metall als den äußeren nnd den inneren Umfang bildende Schichten aufweist Ferner ist häufig je nach Bedarf ein lineares Stahlprodukt erforderlich, das ein Grundmetall als Kern und wenigstens zwei laminierte Metallschichten aufweist Das Rohr oder sonstige geradlinige Produkt gemäß der Erfindung umfaßt demgemäß wenigstens zwei Metallschichten, wobei das Grundmetall entweder die Außenschicht oder die Innenschicht und die Zwischenschicht bildet.

Wenn das Rohr oder sonstige herzustellende geradlinige Produkt eine Zweischichtenstruktur hat besteht die lose zusammenzufügenden Materialien aus zwei Rohren oder einem Rohr und einem Stab. Wenn das Produkt eine Laminatstruktur aus wenigstens drei Schichten hat bestehen die lose zusammenzufügenden Materialien aus wenigstens drei Rohren oder wenigstens zwei Rohren und einem Stab. Unter dem hier gebrauchten Ausdruck »Kern« ist ein Rohr oder Stab, die die innerste Schicht bilden, zu verstehen.

Nachstehend werden die beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten Materialien beschrieben.

Als Grundmetalle werden Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, nichtrostender Stahl und Nickellegierungen gewählt und verwendet Als nichtrostender Stahl sind martensitischer Stahl, ferritischer Stahl und austenitischer Stahl zu nennen. Ferner können ausscheidungsgehärteter nichtrostender Stahl und nichtrostender Chrom-Mangan-Stahl verwendet werden. Zu den Nickellegierungen gehört die »Inconek-Legierung. Als Auflagemetall sind abriebfester Stahl, nichtrostender Stahl, Nickel, Nickellegierungen, Titan, Titanlegierungen, Kupfer, Kupferlegierungen, Chrom und Chromlegierungen, Aluminium und Aluminiumlegierungen zu nennen. Zu den abriebfesten Stählen gehören kohlenstoffreicher abriebfester Stahl und abriebfester Manganstahl.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit einer Ausführungsform zur Herstellung eines Stahlrohres mit Zweischichtenstruktur beschrieben.

Zur Herstellung eines plattierten Stahlrohres mit einer Innenschicht aus nichtrostendem Stahl und einer Außenschicht aus Kohlenstoffstahl werden ein Rohr aus Kohlenstoffstahl mit großem Durchmesser und ein Rohr oder Stab aus nichtrostendem Stahl mit kleinem Durchmesser verwendet. Wie in F i g. 1 — (a) dargestellt, wird das Rohr 2 oder der Stab 12 mit kleinem Durchmesser in ein Rohr mit großem Durchmesser geschoben, und das Ganze wird dem Kaltziehen unterworfen. Der Innendurchmesser des Rohres 1 und der Außendurchmesser des Rohres 2 (oder der Durchmesser

ίο des Stabes 12) werden so vorherbestimmt, daß die beiden Rohre sich leicht ineinanderschieben lassen. Mit anderen Worten, die beiden Rohre müssen sich nicht eng gegeneinanderlegen, sondern werden lose zusammengefügt, so daß sie sehr leicht ineinandergeschoben werden können. Der Außendurchmesser und die Dicke des Rohres 1 und der Innendurchmesser und die Dicke des Rohres 2 (oder der Durchmesser des Stabes 12) können in geeigneter Weise gewählt werden, soweit die Kaltziehstufe der Herstellung eines plattierten Barrens oder Knüppels in Frage kommt, werden jedoch nach den Arbeitsbedingungen bei der Rohrherstellungsstufe unter Verwendung des plattierten Barrens ein Ausgangsmaterial bestimmt. Vorzugsweise sind die Rohre 1 und 2 beide nahtlose Rohre, jedoch sind die Rohre nicht auf nahtlose Rohre begrenzt, vielmehr können auch geschweißte 7?ohre verwendet werden.

Vor dem Arbeitsgang des Zusammenfügens werden die Innenfläche des Außenrohres 1 und die Außenfläche des Innenrohres 2 (oder die Außenseite des Stabes 12) einer Reinigungsbehandlung unterworfen. Polieren wird als Reinigungsbehandlung bevorzugt, jedoch können die beiden vorstehend genannten Flächen auch einer Strahlbehandlung an Stelle der Polierbehandlung unterworfen werden. Ferner kann eine Säurewäsche als Reinigungsbehandlung angewandt werden. Kurz gesagt beliebige Vorbehandlungen, mit denen der Zunder entfernt werden kann, sind anwendbar. Um Diffusion von Kohlenstoff zwischen den Außen- und Innenschichten zu verhindern, wird vorzugsweise eine Oberfläche vernickelt oder eine andere Metallplattierung, mit der die gleiche Wirkung erzielt wird, auf eine Oberfläche aufgebracht. An Stelle der Metallplattierung kann auch eine Metallfolie verwendet werden. Diese Ausführungsform unter Verwendung eir.er Metallfolie wird später ausführlich beschrieben.

Die ineinandergefügten Rohre 1 und 2 (oder das Rohr 1 und der Stab 12) werden einer Reduktionsbehandlung und dann der Kaltziehbehandlung unter Verwendung einer Kaltziehbank mit Druckwasserantrieb oder kzttenantrieb unterworfen, um einen hohlen plattierten Barren oder Walzblock 3 (oder einen massiven plattierten Barren oder Walzblock 13) als Zwischenmaterial zu bilden, wie in F i g. 1 — (b) dargestellt
In F i g. 2 — (a) bis 2 — (d) sind die Stufen der Bildung eines solchen plattierten Walzblocks 3 bzw. 13 dargestellt Bei allen diesen Abbildungen zeigt der linke Teil den Querschnitt der Rohre 1 und 2 (oder des Rohres 1 und des Stabes 12) im zusammgefügten Zustand. Der mittlere Teil zeigt einen Längsschnitt der ineinandergefügten Rohre beim Durchgang durch die Ziehbank, und der rechte Teil zeigt einen Querschnitt durch den plattierten Walzblock 3 bzw. 13. F i g. 2 — (a) und 2 - (b) zeigen die Herstellung eines hohlen plattierten Walzblocks 3; F i g. 2 — (a) zeigt eine Ausführungsform, bei der Kernziehen unter Verwendung eines Stopfens 51 durchgeführt wird, und F i g. 2 — (b) zeigt eine Ausführungsform, bei der das Ziehen ohne Stopfen o. dgL erfolgt. Fig.2 — (c) und 2 — (d) veranschaulichen die

Herstellung eines massiven plattierten Knüppels oder Barrens 13. F i g. 2 — (c) zeigt eine Ausführungsform, bei der ein Barren, der sich zur Herstellung eines plattierten Stahlrohres mit einer Innenschicht aus dem Auflagemetall eignet, gebildet wird, und F i g. 2 — (d) zeigt einen plattierten Barren, der sich zur Herstellung eines plattierter. Stahlrohres mit einer Außenschicht aus dem Auflagemetall eignet. Zum Kernziehen kann ein Dorn verwendet werden. Vorzugsweise wird der Ziehvorgang auf einmal durchgeführt, jedoch kann das Ziehen auch in zwei oder mehr Stufen erfolgen.

Der Grad der Bearbeitung während des Ziehvorganges wird so gewählt, daß der Durchmesser des Außenrohres 1 um ein geeignetes Maß relativ zum Durchmesser des Innenrohres 2 oder des Stabes 12 verringert wird. Eine Verringerung um einige Prozent ist genügend. Es ist zweckmäßig, auch die Querschnittsfläche durch die vorstehend beschriebene Ziehbehandiung zu verkleinern.

In dem in dieser Weise hergestellten plattierten Barren oder Knüppel 3 (oder 13) ist das Rohr 1 mit dem Rohr 2 oder Stab 12 mechanisch fest verbunden, und keine Luft ist zwischen ihnen zurückgeblieben.

Dann wird der in dieser Weise hergestellte plattierte Knüppel oder Barren 3 oder 13 auf eine vorbestimmte Länge geschnitten, in einen Vorwärmofen gegeben und auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung werden die Rohre 1 ><nd 2 oder das Rohr 1 und der Stab 12, die den plattierten Barren oder Knüppel 3 oder 13 bilden, fest miteinander verbunden. In gewissen Fällen besteht jedoch die Gefahr der Bildung eines geringfügigen Spielraums zwischen den Innen- und Außenschichten als Folge eines Unterschiedes im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen den beiden Schichten. Um das Eindringen von Lüfi auch bei der Bildung eines solchen feinen Zwischenraums zu verhindern, wird demgemäß vorzugsweise eine Auftragsschweißung längs der Grenze zwischen den Innen- und Außenschichten an den Stirnflächen des plattierten Barrens oder Knüppels 3 bzw. 13 vorgenommen, wie in F i g. 1 — (c) dargestellt Wenn diese Auftragsschweißung vorgenommen wird, bildet sich auch dann, wenn der vorstehend genannte feine Zwischenraum gebildet wird, kein Zunder in diesem Zwischenraum, und während der anschließenden Röhrenherstellungsstufe wird eine Trennung der Rohre voneinander oder des Rohres vom Stab völlig verhindert. Wenn jedoch das Innenmetall einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als das Außenmetall, wie es beispielsweise der Fall ist, wenn das Innenrohr 2 oder der Stab 12 aus Kohlenstoffstahl und das Außenrohr 1 aus ferritischem nichtrostendem Stahl besteht, oder wenn das Innenrohr 2 oder der Stab 12 aus austenitischem nichtrostendem Stahl und das Außenrohr 1 aus Kohlenstoffstahl besteht, besteht keine Möglichkeit zur Bildung eines Zwischenraums zwischen den Innen- und Außenschichten, und die vorstehend genannte Auftragsschweißung erübrigt sich. Ferner muß diese Auftragsschweißung nicht speziell vorgenommen werden außer in Fällen, in denen der Unterschied im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen Innen- und Außenmetall extrem groß ist und die Länge des plattierten Walzblocks einen bestimmten Wert unterschreitet

Nach Beendigung der vorbestimmten Wärmebehandlung wird der plattierte Walzblock in die Rohrherstellungsstufe überführt

Das Rohr kann mit Hilfe eines Röhrenwalzwerks oder einer Rohrpreßmaschine hergestellt werden. Als Röhrenwalzwerke eignen sich das Rotationsreckwalzwerk, das Stopfenwalzwerk, das Assel-Walzwerk, das Dornwalzenwerk, das Pilgerschrittwalzwerk und das Reduzicrwalzwerk. Bei einem hohlen plattierten WaIzblock wird ein Rohr durch Walzen unter Verwendung eines solchen Walzwerks hergestellt. Bei einem massiven plattierten Walzblock erfolgt die Lochungsbehandlung zunächst unter Verwendung eines Stopfenwalzwerks, beispielsweise mit einem rotierenden Stopfen

ίο oder einem Preßstopfen, und das Rohrwalzen erfolgt dann unter Verwendung eines Rohrwalzwerks der oben genannten Art zur Bildung eines Rohres. Durch die vorstehend genannten Arbeitsschritte wird das gewünschte plattierte Stahlrohr 4, das in F i g. 1 — (d) dargestellt ist, erhalten. Das in dieser Weise erhaltene plattierte Stahlrohr kann nach Bedarf durch Kaltbearbeitung fertiggewalzt werden. Bei Anwendung des Preßverfahrens kann ein geeignetes Strangpreßverfahren, z. B. das Ungine-Sejournet-Strangpreßverfahren oder das Singer-Strangpreßverfahren oder das Stoßbankverfahren, z. B. das Ehrhard-Stoßbankverfahren, gewählt werden.

Ein plattierter Hohlblock 3, der auf einen vorbestimmten Durchmesser fertiggewalzt worden ist, kann der seitlichen Preßbehandlung durch eine Strangpreßanlage vom Ungine-Sejournet-Typ nach der Wärmebehandlung unterworfen werden. Ein massiver plattierter Walzblock 13 oder ein plattierter Hohlblock 3 mit einem Innendurchmesser, der einem Führungsloch entspricht, wird zunächst der Lochungsbehandlung unter Verwendung einer Presse und dann der Seitenpreßbehandlung unterworfen. Im Falle des massiven plattierten Walzblocks 3 werden natürlich die Behandlung zur Bildung eines Führungslochs und die Kegelbehandlung durchgeführt, bevor der massive plattierte Walzblock 3 in den Vorwärmofen gelegt wird. Löcher für das Seitenpressen können durch eine mechanische Behandlung vor der Wärmebehandlung gebildet werden. Im Falle des Ehrhard-Stoßbankverfahrens wird der massive plattierte Knüppel 13 verwendet. Nach der Wärmebehandlung wird der massive plattierte Knüppel 13 unter Verwendung einer Ehrhard-Presse zu einem mit Boden versehenen Hohlrohr verarbeitet und das mit Boden versehene Hohlrohr anschließend der Reduzierbehandlung unter Verwendung eines Tandem- oder Einfachpreßrings unterworfen.

Wenn die Rohrbildungsstufe des Verfahrens gemäß der Erfindung nach dem Ehrhard-Stoßbankverfahren durchgeführt wird, ist der massive Knüppel nicht auf runde Knüppel begrenzt, vielmehr können auch eckige Knüppel verwendet werden.

Der in dieser Weise nach dem Preßverfahren (siehe F i g. 1 — (d)) erhaltene plattierte Stahlrohr kann nach Bedarf durch Kaltbearbeitung fertiggewalzt werden.
Die folgenden Effekte sind bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung erzielbar:

1. Da der als Werkstoff während der Rohrbildungsstufe verwendete plattierte Knüppel oder Walzbarren erhalten wird, indem in Kombination wenigstens zwei Rohre oder wenigstens ein Rohr und ein Stab kaltgezogen werden, bleibt keinerlei Luft in einem Zwischenraum an der verbundenen Grenzfiäche zurück. Daher wird kein Zunder im Innern des Knüpppels während des Erhitzens gebildet, und die innen- und Außenschichten werden durch den bei hohen Temperaturen durchgeführten Rohrhersteilungsvorgang metallurgisch vollständig anein-

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ander gebunden. Da ferner ein Austritt von Luft während der Warmbearbeitung nicht oerücksichtigt werden muß, wird eine mechanische Bearbeitung, die zur Bildung eines Gasabzugslochs o. dgl. bei den üblichen Verfahren durchgeführt wird, überflüssig, ferner besteht keine Gefahr einer Trennung der innen- und Außenschichten während des Warmumformungsvorganges.

2. Ein langer plattierter Knüppel oder Walzblock kann hergestellt und der gebildete Knüppel nach Bedarf auf jede gewünschte Länge geschnitten werden. Daher kann der Wirkungsgrad der Walzblockherstellung gesteigert werden.

3. Da das Grundmetall und das Auflagemetall bereits in der Walzblockphase vollständig mechanisch miteinander verbunden sind, werden beide Schichten durch das Warmwalzen oder Warmpressen des Rohres über die gesamte Länge des Walzblocks von oben nach unten vollständig metallurgisch verbunden, und der Anteil der Rohre, die sich bei der Prüfung als einwandfrei erweisen, kann erhöht werden.

4. Polieren sowohl des Innenrohres als auch des Außenrohres vor der Bildung des plattierten Walzblocks ist nicht immer erforderlich, vielmehr genügt lediglich eine Vorbehandlung zur Entfernung von Zunder. Beispielsweise können gute Ergebnisse erhalten werden, wenn nur eine Säurewäsche durchgeführt wird. Demgemäß wird die Vorbehandlung beim Verfahren gemäß der Erfindung erheblich vereinfacht, und dieser Vorteil wird, wie bereits erwähnt, auf Grund des Merkmals, daß eine mechanische Bearbeitung weggelassen wird, noch gesteigert

Wie die vorstehende Beschreibung deutlich macht, wird gemäß der Erfindung das Kaltziehen durchgeführt, um einen hohlen oder massiven Walzblock als Material, das während der Rohrbildungsstufe zu verwenden ist, zu erhalten, d. h. im Gegensatz zu der in der Fachwelt herrschenden Ansicht wird das Kaltziehen vor der Warmbehandlung durchgeführt, und auf Grund dieses charakteristischen Merkmals sind die vorstehend genannten ausgezeichneten Effekte beim Verfahren gemäß der Erfindung erzielbar.

Wenn ein plattiertes Stahlrohr unter Verwendung von Kohlenstoffstahl und nichtrostendem Stahl hergestellt wird, wird zur Verhinderung der Diffusion von Kohlenstoff und einer Karburierung eine Nickelauflage einer Dicke von 30 bis 50μπι beispielsweise auf der Umfangsfläche des Innenrohres 2 (oder Stabes 12) gebildet Die Kosten einer Vernickelungsanlage mit zugehörenden Einrichtungen sind sehr hoch, und ein hoher Arbeitsaufwand ist für die Handhabung des Materials während des Vernickeins erforderlich. Da ferner das Vernickeln elektrolytisch erfolgt, werden die Betriebskosten erhöht, und da ein Vernickelungsbad in seiner Größe begrenzt ist, ist auch die Größe oder Länge des plattierten Walzblocks zwangsläufig begrenzt Hierdurch wird eine Vergrößerung der Länge des plattierten Walzblocks verhindert, und die Rohrherstellungskosten pro Gewichtseinheit steigen zwangsläufig.

Diese Probleme können erfindungsgemäß wirksam gelöst werden, indem gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung eine Metallfolie an Stelle der vorstehend genannten Nickelauflage verwendet wird. Diese Ausführungsform wird nachstehend beschrieben.

Wie in F i g. 4 — (a) oder 4 — (b) dargestellt, wird eine geeignete Metallfolie 5, z. B. eine Nickelfolie, spiralförmig um den Umfang des die Innenschicht bildenden Rohres 2 oder Stabes 12 gewickelt, und das mit der Folie umwickelte Rohr oder der mit der Folie umwickelte Stab wird in das die Außenschicht bildende Rohr 1 geschoben. Dann wird das Ganze in der vorstehend beschriebenen Weise kaltgezogen, wobei ein hoher oder massiver plattierter Walzblock bzw. Knüppel erhalten wird, der dann der Warmumformung in der vorstehend beschriebenen Weise unterworfen wird.

Im Falle eines plattierten Stahlrohres aus wenigstens drei Schichten wird eine Metallfolie auch um den Umfang des die Zwischenschicht bildenden Rohres gewikkelt.

Der Teil, um den die Metallfolie gewickelt wird, oder der gegenüberliegende Teil, d. h. die Umfangsfläche des Rohres 2 oder des Stabes 12 oder die lnnenumfangsfläche des Außenrohres 1 in F i g. 4, wird einer Vorbehandlung, ζ. B. Polieren, Säurewäsche oder Abstrahlen, unterworfen. Zum Bewickeln mit der Metallfolie wird ein Verfahren bevorzugt, bei dem ein Metallfolienband spiralförmig um die Umfangsfläche des Rohres 2 oder des Stabes 12 so gewickelt wird, daß die beiden Randteile der bandförmigen Metallfolie sich ein kurzes Stück überlappen und die gesamte Umfangsfläche des Rohres 2 oder des Stabes 12 mit dem Metallfolienstreifen bedeckt ist.
Vorzugsweise wird ein Metallfolienstreifen einer Dikke von 20 bis 80 μιτι verwendet, und wenn die Entspannung oder Relaxtion während der anschließenden Stufe groß ist, wird ein dickerer Streifen verwendet Zur Anpassungsfähigkeit an den Wickelvorgang wird ein Metallfolienstreifen einer Dicke von mehr als 30 μΐη bevorzugt, und vom wirtschaftlichen Standpunkt wird ein Streifen einer Dicke von weniger als 40 μΐη bevorzugt

Ausführungsformen, bei denen eine Metallfolie verwendet wird, werden nachstehend ausführlich beschrieben.

Beispiel 1

Ein Rohr 1, das aus beruhigtem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,18% besteht und einen Außendurchmesser von 214 mm, einen Innendurchmesser von 151 mm und eine Wandstärke von 31,5 mm hat, wird als Grundmetall, das die Außenschicht bildet, verwendet, und ein Rohr 2, das aus austenitischem nichtrostendem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,06%, einem

so Nickelgehalt von 8,2% und einem Chromgehalt von 18,2% besteht und einen Außendurchmesser von 148 mm, einen Innendurchmesser von 122 mm und eine Wandstärke von 13 mm hat wird als Auflagemetall, das die Innenschicht bildet verwendet Die Innenfläche des Rohres 1 und die Außenfläche des Rohres 2 werden poliert, und eine 50 μπι dicke Nickelfolie wird spiralförmig um die Außenfläche des Rohres 2 so gewickelt, daß die beiden Randteile sich ein kurzes Stück überlappen und die Außenfläche des Rohres 2 mit der Nickelfolie vollständig bedeckt ist Dann werden die Rohre 1 und 2 ineinandergefügt, und das ganze einer reduzierenden Behandlung und dann dem Kaltziehen unter Verwendung einer mit Druckwasser betriebenen Ziehbank von 2001 unterworfen, wobei ein plattierter Hohlblock 3 mit einem Außendurchmesser von 205 mm, einem Innendurchmesser von 121 mm und einer Dicke von 42 mm (30 mm Außenschicht und 12 mm Innenschicht) gebildet wird. Der plattierte Block 3 wird auf eine vorbestimmte

Länge geschnitten, und eine Rundschweißung wird im Grenzteil zwischen den Innen- und Außenschichten an k ;iden Stirnflächen des zugeschnittenen Walzblocks vorgenommen. Dann wird der Walzblock in ernem Drehherdofen 100 Minuten bei 1170⁰C erhitzt, und der auf die bestimmte Länge geschnittene Walzblock wird mit einem Drehstreckwalzwerk so gewalzt, daß der Außendurchmesser 223 mm, der Innendurchmesser 198 mm und die Dicke 12,5 mm beträgt. Dann wird der hohle Mantel mit einem Stopfenwalzwerk so weiter gewalzt, daß der Außendurchmesser 217 mm, der Innendurchmesser 196 mm und die Dicke 10,5 mm beträgt, worauf das Rohr so durch ein Friemel- oder Glättwalzwerk gegeben wird, daß der Außendurchmesser 230 mm, der Innendurchmesser 209,5 mm und die Dicke 10,25 mm beträgt. Abschließend wird das Rohr unter Verwendung eines Meßwalzwerkes mit 6 Gerüsten im

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mit einem Außendurchmesser von 219 mm, einem Innendurchmessei von 198 mm und einer Wandstärke von 10,5 mm (8 mm Außenschicht und 2,5 mm Innenschicht) gebildet wird.

F i g. 5 ist ein mit lOOfacher Vergrößerung aufgenommenes Schliffbild eines Schnitts des in dieser Weise hergestellten plattierten Stahlrohres in der Nähe des Rohrendes. Aus diesem Schliffbild wird leicht deutlich, daß der Kohlenstoffstahl als Grundmetall (das Perlit-Mikrogefüge im oberen Teil der Aufnahme) und der nichtrostende Stahl als laminiertes Metall (das austenitische Mikrogefüge im unteren Teil der Aufnahme) über die Nickelschicht als Zwischenmedium (der dünne Zwischenteil der Aufnahme) metallurgisch vollständig vereinigt und verbunden sind.

Beispiel 2

Ein Außenrohr, das aus niedriglegiertem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,11%, einem Siliciumgehalt von 038%, einem Mangangehalt von 0,46%, einem Chromgehalt von 4,78% und einem Molybdängehait von 0,04% besteht und einen Außendurchmesser von 252 mm, einen Innendurchmesser von 149 mm und eine Wandstärke von 51,5 mm hat, und ein Innenrohr 2, das aus austenitischem nichtrostendem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,04%, einem Nickelgehalt von 12^%, einem Chromgehalt von 17,7%, einem Molybdängehait von 2,6% und einem Titangehalt von 0,41% besteht und einem Außendurchmesser von 145 mm, einen Innendurchmesser von 98 mm und eine Wandstärke von 23^ mm hat, werden verwendet Die Innenfläche des Außenrohres 1 und die Außenfläche des Innenrohres 2 werden poliert, und eine Nickelfolie einer Dicke von 80 μΐη wird als Zwischenmedium spiralförmig vollständig um die Umfangsfläche des Rohres 2 so gewikkelt, daß die Ränder der Nickelfolie sich längs der Ränder ein kurzes Stück überlappen. Das Innenrohr 2 wird in das Außenrohr 1 eingesetzt, und das Ganze wird der Reduzierbehandlung unterworfen. In diesem Zustand wird das Doppelrohr mit einer Ziehbank mit Druckwasserantrieb von 2001 kaltgezogen, wobei ein hohler plattierter Knüppel 4 mit einem Außendurchmesser von 2483 mm, einem Innendurchmesser von 973 mm und einer Dicke von 753 mm (51,75 mm Außenschicht und 2335 mm Innenschicht) erhalten wird. Der plattierte Knüppel wird auf eine vorbestimmte Länge geschnitten und im Grenzbereich zwischen Innen- und Außenschichten auf beiden Stirnflächen des Knüppels 4 rundgeschweißt Dann wird der Knüppel in einem Induktionsheizofen 30 Minuten bei 113O⁰C erhitzt und in einer Ugine-Sejournet-Strangpresse zu einem plattierten Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von 1143 n<m, einem Innendurchmesser von 92,6 mm und einer Wandstärke von 10,85 mm verarbeitet (8,55 mm Außenschicht und 2,30 mm Innenschicht).

Fig.6 zeigt ein Schliffbild (10Ofache Vergrößerung) eines Querschnitts des in dieser Weise hergestellten plattierten Stahlrohres in der Nähe des Rohrendes. Wie

ίο diese Aufnahme zeigt, sind der niedriglegierte Stahl aus Grundmetall (das martensitische Mikrogefüge im oberen Teil der Aufnahme) und der austenitische nichtrostende Stahl als laminiertes Metall (das austenitische Milrrogefüge im unteren Teil der Aufnahme) über die

is Nickelschicht als Zwischenmedium (der mittlere Teil ir. der Aufnahme) metallurgisch vollständig integriert und verbunden.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsfcrm der Erfindung, bei der eine Metallfolie als Zwischenmedium zur Verhinderung der Aufkohlung umgewickelt wird, können die folgenden Effekte erzielt werden:

1. Da eine als Zwischenmedium wirkende Metallfolie spiralförmig um die Außenfläche eines die Innenschicht bildenden Rohres oder Stabes gewickelt und das Rohr oder der Stab in ein die Außenschicht bildendes Rohr eingesetzt und dem Kaltziehen unterworfen wird, hat diese Ausführungsform gegenüber dem Verfahren, bei dem das Zwischenrnedium auf der Außenfläche der Innenschicht durch Plattieren gebildet wird, den Vorteil, daß Spezialapparaturen, z. B. Galvanisierungsanlagen, nicht notwendig sind und daher die Anfangskosten auf Null gesenkt werden können.

2. Da das Zwischenmedium nur gewickelt wird, unterliegt das Rohr oder der Stab in der Länge oder Größe keiner Begrenzung, so daß lange Walzblökke in einfacher Weise hergestellt werden können. Im Gegensatz hierzu sind beim Galvanisierverfahren die Größe und Länge des Rohres oder Stabes durch die Größe des Elektrolysebades begrenzt Daher sind die Betriebskosten pro Gewichtseinheit viel niedriger als beim Plattierverfahren, uno die Ausbeute kann während der Rohrbildungsstufe erhöht werden.

3. Die Kosten der zu wickelnden Metallfolie sind viel niedriger als die Galvanisierkosten, und auch der Arbeitsaufwand für den Wickelvorgang verursacht nur Kosten, die einige Prozent der für das Galvanisieren erforderlichen Kosten betragen.

Eine andere Ausführungsform zur Herstellung von plattierten Stahlrohren, die sich in einigen Punkten von den vorstehend beschriebenen A'isführungsformen unterscheidet wird nachstehend beschrieben. Diese Ausführungsform stimmt mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen darin überein, daß ein Zwischenmaterial durch Kaltziehen gebildet wird. Sie unterscheidet sich jedoch von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dadurch, daß ein Vorblock (auf den nachstehend näher eingegangen wird) als Stab, der die Innenschicht bilden soll, verwendet wird. Demgemäß ist das durch Kaltziehen zu bildende Zwischenmaterial ein plattierter Vorblock, und die Maßnahmen der Bildung eines plattierten Knüppels aus diesem plattierten Vorbiock durch Erhitzen und Knüppelwalzen wird zusätzlich durchgeführt
Nachstehend wird die Herstellung von plattierten

Stahlstäben und plattierten Drähten beschrieben.

Das Prinzip der Herstellung von plattierten Stahlstäben und plattierten Drähten unterscheidet sich nicht wesentlich von dem des vorstehend beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von plattierten Stahlrohren, d. h. das charakteristische Merkmal liegt in der Bildung eines Zwischenmaterials durch Kaltziehen.

Ein Stab (einschließlich eines vorstehend beschriebenen Vorblockmaterials) wird als Kern verwendet, der die Innenschicht bildet Das Verfahren wird grob in zwei Ausführungsformen unterteilt, nämlich eine Ausführungsform, bei der ein plattierter Knüppel durch Kaltziehen gebildet wird, und eine Ausführungsform, bei der zunächst ein plattierter Vorblock durch Kaltziehen und dann ein plattierter Knüppel durch Erhitzen und Walzen gebildet wird.

Zuerst sei die erstgenannte Ausführungsform beschrieben. Zunächst wird ein Stab 32 von kleinem Durchmesser lose in ein Rohr 31 von größerem Durchmesser geschoben, wie in F i g. 7 — (a) dargestellt. Der Innendurchmesser des Rohres 31 und der Durchmesser des Stabes 32 werden in geeigneter Weise so gewählt, daß der Stab und das Rohr leicht ineinandergefügt werden können und die Häufigkeit des Kaltziehvorgangs nicht gesteigert wird (vorzugsweise wird der Kaltziehvorgang nur einmal durchgeführt). Ferner werden ebenso wie bei der Herstellung von plattierten Stahlrohren die Innenfläche des Rohres 31 und die Außenfläche des Stabes 32 vor dem Ineinanderfügen gereinigt Nach Bedarf kann der Stab mit einer Nickelfolie umwickelt werden.

Nach der Reduzierbehandlung des Rohrteils 31 wird die aus dem aufgeschobenen Rohr 31 und dem Stab 32 bestehende Gruppe kaltgezogen, wobei beispielsweise eine hydraulische Ziehmaschine oder eine Ziehmaschine mit Kettenantrieb verwendet wird, wobei ein massiver plattierter Barren oder Walzblock 33 erhalten wird, in dem die Innenfläche des Rohres 31 fest an der Außenfläche des Stabes 32 haftet wie in F i g. 7 — (b) dargestellt F i g. 8 — (a) bis 8 — (c) veranschaulichten Arbeitsgänge zur Herstellung verschiedener plattierter Walzblöcke. In jeder Abbildung zeigt der linke Teil den Querschnitt der ineinandergefügten Teile, d. h. des Rohres und des Stabes. Der mittlere Teil zeigt einen Längsschnitt des Rohres und des Stabes beim Durchgang durch eine Ziehdüse 52 und der rechte Teil den Querschnitt eines durch Kaltziehen gebildeten plattierten Barrens. F i g. 8 (a) zeigt eine Ausführungsform, bei der ein massiver plattierter Walzblock 33 mit rundem Querschnitt aus einem Rohr 31 mit runden Querschnitt und einem Stab 32 mit rundem Querschnitt gebildet wird. Fig.8 — (b) zeigt eine Ausführungsform, bei der ein massiver plattierter Barren 33 mit rechteckigem Querschnitt aus einem Rohr 31 mit rundem Querschnitt und einem Stab 32 mit rechteckigem Querschnitt gebildet wird, und F i g. 8 — (c) zeigt eine Ausführungsform, bei der ein massiver plattierter Barren 33 mit rechteckigem Querschnitt aus einem Rohr 31 mit reckteckigem Querschnitt und einem Stab 32 mit rechteckigem Querschnitt gebildet wird. Vorzugsweise wird das Kaltziehen in einem einzigen Arbeitsgang durchgeführt, jedoch kann es auch zweimal oder häufiger durchgeführt werden. Der Grad der Bearbeitung während des Kaltziehvorgangs wird so gewählt, daß das Außenrohr 31 relativ zum inneren Stab 32 reduziert wird, wobei eine Reduktion um einige Prozent genügt. Um die gute Haftfestigkeit zwischen Rohr und Stab zu verbessern, wird auch der Stab 32 in der Querschnittsfläche reduziert und in diesem Zustand veranlaßt, fest am Rohr 31 zu haften. In dem in dieser Weise hergestellten Walzblock 33 sind das Rohr 31 und der Stab 32 mechanisch stark und fest miteinander verbunden, wobei keine Luft zwischen ih-

s nen zurückbleibt

Der plattierte Walzblock 33 wird in einen Heizofen gegeben und auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt Falls erforderlich, wird der Grenzbereich zwischen Innen- und Außenschicht auf der Stirnfläche verschweißt

ίο und verschlossen, um das Eindringen von Luft in einen Zwischenraum, der sich in einigen Fällen zwischen Innen- und Außenschichten bilden kann, zu verhindern.

Nach Beendigung der bestimmten Wärmebehandlung wird der Walzblock 33 zum Walzen geführt, das bei hohen Temperaturen durchgeführt wird. In dieser Walzstufe wird der plattierte Walzblock 33 durch ein kontinuierlich arbeitendes Stabwalzwerk mit einer Stichfolge gewalzt die von der Art des gewünschten Produkts abhängt

Der warmgewalzte plattierte Stahl oder Stab wird gekühlt und auf geeignete Länge geschnitten und nach Bedarf einer Rieht- oder Wärmebehandlung unterworfen. Im Falle des Drahts 34 wird der Draht 34 nach dem Kühlen auf eine Rolle gewickelt wie in F i g. 7 — (c) dargestellt und durch eine notwendige Wärmebehandlung fertigbearbeitet

Nachstehend wird die Herstellung eines plattierten Stabes gemäß der vorstehend genannten Ausführungsform als Beispiel beschrieben.

Beispiel 3

Ein gewalzter Knüppel, der aus beruhigtem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,16% besteht und einen Durchmesser von 191 mm hat, wird als Stab 32, der das Grundmetall bildet, und ein Rohr 31, das aus austenitischem nichtrostendem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,06%, einem Nickelgehalt von 9,5% und einem Chromgehalt von 19,0% besteht und einen Außen durchmesser von 216 mm, einen Innendurchmesser von 206 mm und eine Dicke von 5 mm hat wird als Auflagemetall verwendet. Die Umfangsfläche des Stabes 32 und die Innenfläche des Rohres 31 werden poliert, und die Umfangsfläche des Stabes 32 wird mit einer als Zwi schenmedium dienenden Nickelfolie einer Dicke von 80 μΓΠ so umwickelt daß die beiden Ränder der Nickelfolie sich ein kurzes Stück überlappen. Dann wird der Stab 32 in das Rohr 31 eingeführt, und die beiden Stirnteile werden der reduzierenden Behandlung unterwor- fen. Das Ganze wird mit einer mit hydraulischem Druck arbeitenden 200 t-Ziehbank kaltgezogen, wobei ein plattierter Barren 33 erhalten wird, in dem das Rohr 31 einen Außendurchmfsser von 200 mm, der Stab einen Durchmesser von 190,5 mm und die Außenschicht eine Dicke von 4,75 mm hat. Der plattierte Walzblock 33 wird auf eine vorbestimmte Länge geschnitten, und dei gesamte Umfang des Verbindungsbereichs zwischen Innen- und Außenschicht wird an jeder Stirnfläche verschweißt und verschlossen. Der Walzblock wird dann ir einem Vorwärmofen 90 Minuten bei 116O⁰C erhitzt unc durch ein kontinuierliches Stabwalzwerk einschließlich der Vorwalzgerüste 1 bis 8, der Zwischengerüste 9 bi; 12 und der Fertigwalzgerüste 13 bis 16 geführt, wöbe ein Stab erhalten wird, in dem die Außenschicht einer Außendurchmesser von 22, einen lnnendurchmessci vcn 20,95 mm und eine Dicke von 0325 mm hat. Dei Stab wird einer Entzunderungsbehandlung unter Ver Wendung von Salpetersäure-Fluorwasserstoffsäure

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dann einer Oberflächenschmierungsbehandlung und einer reduzierenden Behandlung unterworfen. Der in dieser Weise behandelte Stab wird kaltgezogen, wobei ein plattierter Stab erhalten wird, dessen Außenschicht einen Außendurchmesser von 19 mm, einen Innendurchmesser von 18,1 mm und eine Dicke von 0,45 mm hat F i g. 9 zeigt ein mit 10Ofacher Vergrößerung aufgenommenes Schliffbild, das einen Querschnitt des in dieser Weise hergestellten plattierten Drahts in der Nähe des Stabendes zeigt Diese Aufnahme zeigt deutlich, daß der die Innenschicht als Grundmetall bildende Kohlenstoffstahl (das Perlitfeingefüge im unteren Teil der Aufnahme) und der die Außenschicht als Auflagemetall bildende austenitische nichtrostende Stahl (das austenitische Feingefüge im oberen Teil der Aufnahme) über die dazwischenliegende Nickelschicht metallurgisch vollkommen vereinigt und miteinander verbunden sind.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform können ebenso wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen, die auf die Herstellung voh plattierten Stahlrohren gerichtet sind, die Wirkungen der Erzielung eines hochwertigen plattierten Stabes oder sonstigen geradlinigen Produkts, das metallurgisch vollkommen gebunden ist, der Verbesserung des Herstellungswirkungsgrades auf Grund der Möglichkeit der Bildung eines langen Walzblocks, einer Erhöhung der Ausbeute und einer Vereinfachung der Vorbehandlung erzielt werden. Ferner ist es bei dieser Ausführungsform möglich, plattierte Stäbe und plattierte Drähte, die nach üblichen Verfahren kaum herstellbar waren, mit hohem Wirkungsgrad im großtechnischen Maßstab herzustellen. Öies ist ein charakteristischer Effekt, der bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erzielt wird.

Wie die vorstehende ausführliche Beschreibung zeigt, können gemäß der Erfindung durch Anwendung einer Arbeitsweise, die den in der Fachwelt herrschenden Ansichten völlig entgegensteht d. h. einer Arbeitsweise der Herstellung eines der Warmumformung zu unterwerfenden Materials durch Kaltziehen, plattierte Stahlrohre, plattierte Stahlstäbe und andere plattierte lineare Stahlprodukte mit ausgezeichneter metallurgischer Bindungsfähigkeit und hoher Qualität mit hohem Wirkungsgrad in hoher Ausbeute hergestellt werden. Ferner kann neuartiges Stabmaterial und Drahtmaterial, das bisher noch nicht auf den Markt gebracht worden ist, nach dem Verfahren gemäß der Erfindung im großtechnischen Maßstab hergestellt werden. Wird eine Me- \· tallfolie als Zwischenmedium zur Verhinderung einer § Aufkohlung verwendet, sind große Apparaturen, z. B. eine Galvanisieranlage, nicht erforderlich, so daß plattierte Stahlprodukte, bei denen das Aufkohlen zu verhindern ist, sehr einfach und vorteilhaft hergestellt werden können.

55 Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

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Claims (22)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von plattierten Stahlprodukten mit einer aus wenigstens zwei Metallschichten bestehenden Laminatstruktur, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Kern, der aus einem zu einer Innenschicht zu formenden Metall besteht, direkt oder unter Zwischenfügung eines Rohres, das aus einem zu einer Zwi- selenschicht zu formenden Metall besteht, lose in ein Rohr einsetzt, das aus einem zu einer Außenschicht zu formenden Metall besteht, vor dem Ineinanderfügen der Teile eine Metallfolie von geeigneter Dicke um die Umfangsfläche des zur Innenschicht zu formenden Metallkerns und/oder um die Umfangsfläche des zur Zwischenschicht zu formenden Metallrohrs wickelt, die Rohre und den Kern zu ineinandergefügter. Teile gleichzeitig kaltzieht und hierbei ein Zwisfelienmaterial bildet das aus dem Kern und den Rohren, die fest und eng miteinander verbunden sind, besteht und das Zwischenmaterial auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt und aus ihm durch Warmumformung ein Produkt mit der gewünschten Form bildet

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man von den die Innenschicht, die Außenschicht und die Zwischenschicht bildenden Metallen das als Grundmetall dienende Metall aus der aus Kohlenstoffstahl, legiertem Stahl, nichtrostendem Stahl und Nickellegierungen bestehenden Gruppe und das Auflagemetsif aus der aus verschleißfestem Stahl, nichtrostendem Stahl, Nickel, Nickellegierungen, Titan, Titanle^ierungen, Kupfer, Kupferlegierungen, Chrom, Chromlegierungen, Aluminium und Aluminiumlegierungen bestehenden Gruppe auswählt

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den nichtrostenden Stahl aus der aus martensitischem nichtrostendem Stahl, ferritischem nichtrostendem Stahl, austenitischem nichtrostendem Stahl, ausscheidungsgehärtetem nichtrostendem Stahl und nichtrostendem Chrommanganstahl bestehenden Gruppe auswählt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß man als Nickellegierung eine Inconel-Legierung verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den verschleißfesten Stahl aus kohlenstoffreichem verschleißfestem Stahl und verschleißfestem Manganstahl auswählt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kern ein Rohr verwendet

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kern einen Stab verwen- det.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Zwischenmaterial einen plattierten Vorblock verwendet.

9. Verfahren nach Anspruch 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Zwischenmaterial einen plattierten Walzblock verwendet.

10. Verfahren nach Anspruch 1, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als endgültiges plattiertes Stahlprodukt ein Rohr herstellt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als endgültiges plattiertes Stahlprodukt ein geradliniges Produkt in Form eines

Stabes oder eines Drahts herstellt

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die einander zugewandten Oberflächen des Rohres und des Kerns vor dem Ineinanderfügen einer Oberflächenreinigungsbehandlung unterwirft

13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Metallplattirningsschicht von geeigneter Dicke auf der Umfangsfläche des zur Innenschicht zu formenden Metallkerns und/ oder auf der Umfangsfläche des zur Zwischenschicht zu formenden Metallrohres vor dem Zusammenfügen der Teile bildet

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man als Plattierungsmetali Nickel verwendet

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man als Metallfolie eine Nickelfolie verwendet

16. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den durch Kaltziehen erhaltenen plattierten Vorblock erhitzt und dem Vorwalzen unterwirft und hierbei einen plattierten Walzblock bildet, in dem die jeweiligen Schichten metallurgisch gebunden sind, und den hierbei erhaltenen plattierten Walzblock der Xohrherstellungsstufe zuführt

17. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den durch Kaltziehen erhaltenen plattierten Vorblock erhitzt und dem Vorwalzen zu einem plattierten Walzblock unterwirft, in dem die jeweiligen Schichten metallurgisch verbunden sind, und den hierbei erhaltenen plattierten Walzblock einer Arbeitsstufe zur Bildung eines geradlinigen Produkts zuführt

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß man den verbundenen Bereich zwischen Rohr und Kern auf der Stirnfläche des plattierten Vorblocks vor dem Erhitzen verschweißt und verschließt.

19. Verfahren nach Anspruch!), 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet daß man den durch Kaltziehen erhaltenen plattierten Vorblock oder den durch Vorwalzen erhaltenen plattierten Walzblock vor dem Erhitzen auf eine vorbestimmte Länge schneidet und die jeweiligen Schichten auf den Stirnschnittflächen verschweißt und verschließt.

20. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als Rohrherstellungsvorrichtung ein Reckwalzwerk verwendet.

21. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den gegebenenfalls erhitzten plattierten Walzblock der Lochungsbehandlung und dann der Rohrherstellungsstufe nach einem Preßverfahren unterwirft.

22. Verfahren nach Anspruch 10 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß man den plattierten Walzblock erhitzt, der Lochungsbehandlung unterwirft und dann walzt.