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Title:
METHOD FOR THE PRODUCTION OF A HOT-ROLLED FLAT STEEL PRODUCT FOR USE IN PIPE PRODUCTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/061729
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for the production of a hot-rolled flat steel product for use in pipe production.

Inventors:
BÜTTGEN ARMIN (DE)
KONRAD CHRISTIAN (DE)
LATZ ANDREAS (DE)
KERN ANDREAS (DE)
PFEIFFER ESTHER (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/075277
Publication Date:
March 28, 2024
Filing Date:
September 14, 2023
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP STEEL EUROPE AG (DE)
International Classes:
C21D1/02; C21D8/02; C21D9/46; C22C38/02; C22C38/04; C22C38/12; C22C38/14; C22C38/24; C22C38/26; C22C38/28; C22C38/32; C22C38/38
Domestic Patent References:
WO2011027900A12011-03-10
Foreign References:
JPS5842725A1983-03-12
US20190085427A12019-03-21
EP3553196A12019-10-16
JP2019044219A2019-03-22
DE102013107010A12015-01-22
US20110253267A12011-10-20
Other References:
GORNI, STEEL FORMING AND HEAT TREATING HANDBOOK, 13 December 2019 (2019-12-13)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines warmgewalzten Stahlflachproduktes zum Einsatz in der

Rohrfertigung umfassend die Schritte: a) Erschmelzen eines Stahls enthaltend in Gew.-%:

C: 0,0010 bis 0,18%,

Si: 0,010 bis 1,50%,

Mn: 0,10 bis 2,50%,

P: < 0,10%,

S: < 0,030%,

N: < 0,020%,

Cr: < 0,50%,

Cu: < 0,50%,

Ni: < 0,50%,

Mo: < 0,50%,

AI: < 2,0%,

Nb: < 0,15%,

Ti: < 0,10%,

Ca: < 0,010% bis insgesamt 0,2% in Summe von einem oder mehreren der Elemente B, V, Sn, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen; b) Vergießen der Schmelze zu einem Vorprodukt; c) Vorwärmen des Vorprodukts auf eine Temperatur und/oder Halten des Vorprodukts bei einer Temperatur zwischen 1100 und 1350 °C; d) Warmwalzen des Vorprodukts zu einem warmgewalzten Stahlflachprodukt in einer Fertigwalzstaffel umfassend mindestens vier und höchstens neun Walzgerüste mit einer in die Fertigwalzstaffel eintretenden Vorprodukttemperatur zwischen 1000 und 1100 °C und einer aus der Fertigwalzstaffel austretenden warmgewalzten Stahlflachtemperatur zwischen 750 und 950 °C; e) Abkühlen des erhaltenen warmgewalzten Stahlflachprodukts auf eine zwischen 360 und 600 °C betragende Haspeltemperatur, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in den ersten drei Walzgerüsten einer Fertigwalzstaffel das Warmwalzen im rekristallisierenden Temperaturbereich bei einem Rekristallisationsgrad der austenitischen Mikrostruktur von mindestens 40% durchgeführt wird. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem ersten Walzgerüst einer Fertigwalzstaffel das Warmwalzen im rekristallisierenden Temperaturbereich bei einem Rekristallisationsgrad der austenitischen Mikrostruktur von mindestens 50% durchgeführt wird. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das warmgewalzte Stahlflachprodukt nach dem Austritt aus der Fertigwalzstaffel mit einer ersten mittleren Abkühlrate auf eine Temperatur unterhalb von Ar3 und optional anschließend auf die Haspeltemperatur mit einer mittleren zweiten Abkühlrate, welche niedriger ist als die erste mittlere Abkühlrate, abgekühlt wird. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste mittlere Abkühlrate mindestens 10 K/s und die optionale zweite mittlere Abkühlrate höchstens 10 K/s betragen. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das warmgewalzte Stahlflachprodukt nach Schritt e) gebeizt wird. Warmgewalztes Stahlflachprodukt zum Einsatz in der Rohrfertigung enthaltend in Gew.- % oder bestehend aus in Gew.-%:

C: 0,040 bis 0,090%,

Si: 0,25 bis 0,50%,

Mn: 1,40 bis 2,10%,

P: < 0,050%,

S: < 0,010%,

N: < 0,010%,

Cr: < 0,20%,

Cu: < 0,20%,

Ni: < 0,20%,

Mo: < 0,20%,

AI: < 0,10%,

Nb: < 0,15%,

Ti: < 0,10%,

Ca: < 0,010%, optional eines oder mehrerer der Elemente (Bi, V, Sn): B: < 0,0050%,

V: < 0,010%,

Sn: < 0,020%,

Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen, mit einer ferritisch-perlitischen Mikrostruktur aufweisend einen Anteil von mindestens 90% Ferrit und Perlit. Warmgewalztes Stahlflachprodukt zum Einsatz in der Rohrfertigung enthaltend in Gew.- % oder bestehend aus in Gew.-%:

C: 0,030 bis 0,072%,

Si: 0,31 bis 0,60%,

Mn: 1,40 bis 1,90%,

P: < 0,050%,

S: < 0,010%,

N: < 0,010%,

Cr: < 0,50%,

Cu: < 0,30%,

Ni: < 0,20%,

Mo: < 0,30%,

AI: < 0,10%,

Nb: < 0,15%,

Ti: < 0,10%,

Ca: < 0,010%, optional eines oder mehrerer der Elemente (B, V, Sn):

B: < 0,0050%,

V: < 0,010%,

Sn: < 0,020%,

Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen, mit einer bainitischen Mikrostruktur aufweisend einen Anteil von mindestens 90% Bainit. Verwendung eines warmgewalzten Stahlflachprodukts nach Anspruch 6 oder 7 für die Fertigung von Rohren. Spiralnaht- oder längsnahtgeschweißtes Rohr gefertigt aus einem warmgewalzten Stahlflachprodukt nach Anspruch 6 oder 7.

Description:
Verfahren zur Herstellung eines warmgewalzten Stahlflachprodukts zum Einsatz in der Rohrfertigung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines warmgewalzten Stahlflachproduktes zum Einsatz in der Rohrfertigung.

Warmgewalzte Stahlflachprodukte (Warmband) für spiralnaht- oder längsnahtgeschweißte Rohre mit Blechdicken bis zu 25,4 mm werden auf Warmbandstraßen bzw. Fertigwalzstaffeln zumeist über das thermomechanische Walzen mit nachfolgender beschleunigter Abkühlung hergestellt. Das thermomechanische Walzen (TM-Walzen) erfordert Temperaturen von 780 - 900 °C in der Fertigwalzstaffel eines Warmwalzwerkes, wodurch ein äußerst feinkörniges Umwandlungsgefüge und damit die gewünschte Kombination aus hoher Festigkeit und gleichzeitig hoher Sprödbruchwiderstand eingestellt wird. Wichtig für das Erreichen der geforderten mechanischen Eigenschaften für die hochfesten Rohrstähle ist eine sehr feine ferritische Mikrostruktur. Um diese einzustellen, ist das TM-Walzen mit ihrer niedrigen Temperatur in der Fertigwalzstaffel unterhalb der Rekristallisationstemperatur bislang das gängigste Verfahren. Dieses Verfahren erfordert merkliche Pendeldauern zur Abkühlung eines Vorbandes vor der Fertigwalzstaffel und eine genaue Einhaltung der vorgegebenen Walztemperaturen. Abhängig von den lokalen Bedingungen (z. B. Temperaturinhomogenitäten und Bandgeschwindigkeit) sind zudem Unterschiede im lokalen Rekristallisationsgrad zu erwarten. TM-Walzen führt allerdings zu hoher Walzgerüstbelastung und gegenüber der Normalproduktion merklich geringerer Walzleistung in der Warmbandstraße (bis zu 30-40 %) als Folge eines ausgeprägten Pendelns des Vorbandes vor der Fertigwalzstaffel. Des Weiteren birgt das TM-Walzen das Risiko einer hohen Anisotropie der mechanischen Eigenschaften und starker Streuungen der Sprödbrucheigenschaften durch partielles Walzen im Zweiphasengebiet.

Ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines warmgewalzten Stahlflachprodukts für die Rohrfertigung ist beispielhaft in der DE 10 2013 107 010 Al offenbart. Darin ebenfalls dargelegt, bestehen Stähle für die Herstellung dickwandiger Rohre typischerweise aus einer Legierung, in der neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen in Gew.-% C: < 0,18%, Si: < 1,5%, Mn: < 2,5%, P: 0,005-0,1%, S: < 0,03%, N: < 0,02%, Cr: < 0,5%, Cu: < 0,5%, Ni: < 0,5%, Mo: < 0,5%, AI < 2%, bis insgesamt 0,3% von einem oder mehreren der Elemente B, Nb, Ti, V, Sn und Ca. Zu diesen Stählen zählen auch die unter der Bezeichnung „X70” und „X80“ bekannten Stahlgüten. Des Weiteren ist aus der US 2011/253267 Al ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechs der Rohrbandgüte „X65“ offenbart.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von warmgewalzten Stahlflachprodukten zum Einsatz in der Rohrfertigung auf einer Warmbandstraße bereitzustellen, mit welchem bei geringerer Walzgerüstbelastung und verbesserter Walzleistung gleiche oder verbesserte mechanische Eigenschaften mit hoher Produkthomogenität und unveränderter chemischer Zusammensetzung am warmgewalzten Stahlflachprodukt eingestellt werden kann.

Die Lehre der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines warmgewalzten Stahlflachproduktes umfassend die Schritte: a) Erschmelzen eines Stahls enthaltend in Gew.-%:

C: < 0,18%, insbesondere 0,0010 bis 0,16%, vorzugsweise 0,010 bis 0,15%, Si: < 1,50%, insbesondere 0,010 bis 1,0%, vorzugsweise 0,10 bis 0,85%, Mn: < 2,50%, insbesondere 0,10 bis 2,20%, vorzugsweise 0,50 bis 2,10%, P: < 0,10%, insbesondere 0,0001 bis 0,070%, vorzugsweise 0,0005 bis 0,030%, S: < 0,030%, insbesondere bis 0,010%, vorzugsweise bis 0,0050%,

N: < 0,020%, insbesondere 0,0001 bis 0,0150%, vorzugsweise 0,0005 bis 0,010%, Cr: < 0,50%, insbesondere 0,0001 bis 0,45%, vorzugsweise 0,0002 bis 0,35%, Cu: < 0,50%, insbesondere 0,0010 bis 0,20%, vorzugsweise 0,0020 bis 0,20%, Ni: < 0,50%, insbesondere 0,0010 bis 0,40%, vorzugsweise 0,0020 bis 0,30%, Mo: < 0,50%, insbesondere 0,0010 bis 0,30%, vorzugsweise 0,0020 bis 0,20%, AI: < 2,0%, insbesondere 0,0010 bis 1,0%, vorzugsweise 0,0020 bis 0,50%, Nb: < 0,15%, insbesondere 0,0005 bis 0,10%, vorzugsweise 0,0010 bis 0,080%, Ti: < 0,10%, insbesondere 0,0005 bis 0,090%, vorzugsweise 0,0010 bis 0,080%, Ca: < 0,010%, insbesondere bis 0,0050%, vorzugsweise 0,0001 bis 0,0040%, bis insgesamt 0,20%, insbesondere bis insgesamt 0,10% in Summe von einem oder mehreren der Elemente B, V, Sn,

Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen; b) Vergießen der Schmelze zu einem Vorprodukt; c) Vorwärmen des Vorprodukts auf eine Temperatur und/oder Halten des Vorprodukts bei einer Temperatur zwischen 1100 und 1350°C; d) Warmwalzen des Vorprodukts zu einem warmgewalzten Stahlflachprodukt in einer Fertigwalzstaffel umfassend mindestens vier und höchstens neun Walzgerüsten mit einer in die Fertigwalzstaffel eintretenden Vorprodukttemperatur zwischen 1000 und 1100°C und einer aus der Fertigwalzstaffel austretenden warmgewalzten Stahlflachtemperatur zwischen 750 und 950°C; e) Abkühlen des erhaltenen warmgewalzten Stahlflachprodukts auf eine zwischen 360 und 600°C betragende Haspeltemperatur, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in den ersten drei Walzgerüsten einer Fertigwalzstaffel das Warmwalzen im rekristallisierenden Temperaturbereich bei einem Rekristallisationsgrad der austenitischen Mikrostruktur von mindestens 40% durchgeführt wird.

Die Angaben in % im Zusammenhang mit den vorgenannten Legierungselementen beziehen sich auf Gewichts-%.

Die Elemente (B, V, Sn) können einzeln oder in Kombination zugelassen werden, wobei diese insbesondere nicht zulegiert werden, sondern, falls vorhanden und/oder messbar, als Begleitelemente vorliegen:

B: < 0,0050%, insbesondere bis 0,0015%, vorzugsweise bis 0,0010%,

V: < 0,150%, insbesondere bis 0,10%, vorzugsweise bis 0,080%,

Sn: < 0,020%, insbesondere bis 0,015%, vorzugsweise bis 0,012%.

Der erschmolzene Stahl mit einer Legierungszusammensetzung innerhalb der oben angegebenen Spannen wird zu einem Vorprodukt vergossen, bei dem es sich beim klassischen Produktionsweg um eine Bramme üblicher Abmessung handeln kann. Jedoch kann aus dem Stahl auch durch direktes Warmwalzen eines Stranggusses in einer Gießwalzanlage als Vorprodukt einer Dünnbramme oder in einer Bandgießanlage als Vorprodukt eines gegossenen Vorbandes erzeugt werden. Beispielsweise in einer Gießwalzanlage oder Bandgießanlage, kann das Vorprodukt direkt weiterverarbeitet werden, d.h. direkt aus der Gießhitze kommend, so dass das Vorprodukt auf einer Temperatur gehalten oder bei Bedarf auf eine Temperatur vorerwärmt wird, beispielsweise in einem Ausgleichs- oder Vorwärmofen, bei der eine möglichst vollständige Homogenisierung gewährleistet ist und bei der sich während des Vergießens eventuell gebildete Ausscheidungen möglichst vollständig (wieder) auflösen. Wird die Schmelze beispielsweise in einer Stranggießanlage zu einem Vorprodukt vergossen, wird der gegossene und vollständig erstarrte Strang zu mehreren Brammen endlicher Abmessung abgetrennt und abschließend zugelassen, dass sich die Brammen durch insbesondere natürliche Abkühlung auf Umgebungstemperatur abkühlen. Das Vorprodukt respektive die Bramme wird zum Weiterver- arbeiten beispielsweise in einem Hubbalkenofen oder mittels anderen geeigneten Mitteln auf eine Temperatur wiedererwärmt. Anderenfalls wird der Bramme nach dem Gießen ohne vollständige Abkühlung auf Umgebungstemperatur direkt wiedererwärmt werden.

Die Temperatur beim Vorwärmen und/oder beim Halten des Vorprodukts beträgt mindestens 1100 °C, insbesondere mindestens 1150 °C, vorzugsweise mindestens 1200 °C um eine möglichst vollständige Auflösung eventuell vorhandener unerwünschter Ausscheidungen in Form von Karbiden/Karbonitriden und/oder Nitriden im Vorprodukt sicherzustellen. Die Temperatur zum Vorwärmen und/oder zum Halten sollte 1350 °C nicht überschreiten, um ein partielles Aufschmelzen und/oder zu starke Verzunderung des Vorprodukts zu vermeiden. Aus ökologischen und ökonomischen Gründen wird die Temperatur zum Vorwärmen und/oder Halten insbesondere auf maximal 1290 °C beschränkt.

Das Vorprodukt wird zu einem warmgewalzten Stahlflachprodukt in einer Fertigwalzstaffel umfassend mindestens vier und höchstens neun Walzgerüsten mit einer in die Fertigwalzstaffel eintretenden Vorprodukttemperatur zwischen 1000 und 1100 °C und einer aus der Fertigwalzstaffel austretenden warmgewalzten Stahlflachtemperatur zwischen 750 und 950 °C warmgewalzt.

Die Temperatur des Vorproduktes wird beispielsweise am Eintritt der Fertigwalzstaffel vor dem ersten Walzgerüst mittels geeigneten Mitteln erfasst. Die Vorprodukttemperatur kann insbesondere mindestens 1010 °C, vorzugsweise mindestens 1020 °C und insbesondere höchstens 1080 °C, vorzugsweise höchstens 1060 °C betragen. Durch die gewählten Vorprodukttemperaturen können die Walzkräfte um mindestens 10%; die Momente um mindestens 10% und die Leistungsaufnahme um mindestens 10% in der Fertigwalzstaffel im Vergleich zum gattungsgemäßen Referenzverfahren reduziert werden.

Die Temperatur des aus der Fertigwalzstaffel austretenden warmgewalzten Stahlflachprodukts kann beispielsweise mit der Warmwalzendtemperatur gleichgesetzt werden, wobei die Temperatur insbesondere mindestens 820 °C, vorzugsweise mindestens 840 °C und insbesondere höchstens 900 °C, vorzugsweise höchstens 890 °C betragen kann.

Das erhaltene warmgewalzte Stahlflachprodukt wird auf eine zwischen 360 und 600 °C betragende Haspeltemperatur abgekühlt. Die Haspeltemperatur kann insbesondere mindestens 400 °C, vorzugsweise mindestens 430 °C, um eine Martensitbildung zu verhindern und die Bildung eines Gefüges aus Bainit, bainitischem Ferrit und/oder Ferrit im warmgewalzten Stahlflachprodukt zu begünstigen. Um die Diffusion sauerstoffaffiner Legierungselemente zur Oberfläche während des Haspelvorgangs zu reduzieren, wird die Haspeltemperatur auf höchstens 600 °C, insbesondere höchstens 580 °C, vorzugsweise höchstens 540 °C, bevorzugt höchstens 520 °C begrenzt.

Das auf die Haspeltemperatur abgekühlte warmgewalzte Stahlflachprodukt wird vorzugsweise zu einem Coil gehaspelt.

Das warmgewalzte Stahlflachprodukt weist eine Dicke von mindestens 3,0 mm, insbesondere mindestens 7,0 mm, vorzugsweise mindestens 10,0 mm und höchstens 25,4 mm auf.

Das auf einem Coil aufgehaspelte warmgewalzte Stahlflachprodukt (Warmband) wird derart weiterverarbeitet, dass es zur Rohrfertigung, insbesondere von Großrohren, eingesetzt wird. Bevorzugt erfolgt die Rohrfertigung vom Coil, indem das warmgewalzte Stahlflachprodukt abgehaspelt und einer Fertigungseinheit zugeführt wird, in welcher spiralnaht- oder längsnahtver- schweißte Rohre erzeugt wird.

Die aus dem warmgewalzten Stahlflachprodukt erzeugten Rohre werden insbesondere für langlebige und robuste Leitungsrohre zum Transport von Wasser, Öl, Gas und Wasserstoff eingesetzt.

Gemäß einer Ausgestaltung wird zumindest in den ersten drei Walzgerüsten einer Fertigwalzstaffel das Warmwalzen im rekristallisierenden Temperaturbereich bei einem Rekristallisationsgrad der austenitischen Mikrostruktur von mindestens 40% durchgeführt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird im ersten Walzgerüst einer Fertigwalzstaffel das Warmwalzen im rekristallisierenden Temperaturbereich bei einem Rekristallisationsgrad der austenitischen Mikrostruktur von mindestens 50%, insbesondere von mindestens 60%, vorzugsweise von mindestens 70%, bevorzugt von mindestens 80% durchgeführt.

Der Rekristallisationsgrad lässt sich mit Hilfe von semi-empirischen Regressionsgleichungen berechnen, die auf Basis von Doppelschlagversuchs validiert werden können, vergleiche beispielsweise „Control of precipitation seguences during hot rolling to improve product uniformity of titanium containing high strength steels (PRETICONTROL)“, European Commission, EUR 30529 EN, unter anderem auf den Seiten 88 bis 96 in Kapitel 6.1.

Das Walzen im rekristallisierenden Temperaturbereich führt zu einer Kornfeinung im Austenitgefüge.

Insbesondere erfolgt das Walzen in den Folgewalzgerüsten einer Fertigwalzstaffel im nicht rekristallisierenden Temperaturbereich.

Vorzugsweise beträgt die Dickenabnahme in den ersten drei Walzengerüsten in Bezug auf die vorhandene Anzahl der aktiven, das bedeutet, dass in den weiteren Walzgerüsten eine weitere Dickenabnahme vorgesehen ist, bei mindestens 65%, insbesondere mindestens 70%, vorzugsweise mindestens 75%, bevorzugt mindestens 80% und höchstens 98%, insbesondere höchstens 95%.

Gemäß einer Ausgestaltung wird das warmgewalzte Stahlflachprodukt nach dem Austritt aus der Fertigwalzstaffel mit einer ersten mittleren Abkühlrate auf eine Temperatur unterhalb von A r3 und optional anschließend auf die Haspeltemperatur mit einer mittleren zweiten Abkühlrate, welche niedriger ist als die erste mittlere Abkühlrate, abgekühlt. Die Bestimmung der A r3 - Temperatur ist legierungsabhängig und lässt sich in guter Annäherung durch die Formel A r3 = 868 - 396 C - 68,1 Mn + 24,6 Si - 36,1 Ni - 24,8 Cr - 20,7 Cu ermitteln, wobei die angegebenen Legierungselemente in Gew.-% in der Formel berücksichtigt werden, vergleiche beispielsweise „STEEL FORMING AND HEAT TREATING HANDBOOK“, Gorni, Edition: 13.12.2019, Seite 42. Die mittels der ersten mittleren Abkühlrate zu erreichende Temperatur unterhalb von A r3 beträgt maximal die Haspeltemperatur + 80 K, insbesondere maximal die Haspeltemperatur + 60 K, vorzugsweise maximal die Haspeltemperatur + 40 K. Die Temperatur unterhalb von A r3 kann besonders bevorzugt maximal 610 °C betragen.

Die Messung der Temperatur erfolgt beispielsweise berührungslos in der Regel über Pyrometer, entspricht diese zumindest der Temperatur an der Oberfläche des warmgewalzten Stahlflachprodukts, wobei die Temperatur im Inneren respektive im Kern durchaus höher liegen kann als die gemessene Temperatur an der Oberfläche. Mittels Wärmeleitung innerhalb des Stahlflachprodukts könnte dann durchaus eine Wiedererwärmung und somit eine Erhöhung der Temperatur an der Oberfläche stattfinden. Die erste mittlere Abkühlrate beträgt mindestens 10 K/s und ist erforderlich, um die Bildung von Zementit und die Entstehung von groben Ausscheidungen weitestgehend zu vermeiden. Die erste mittlere Abkühlrate kann insbesondere mindestens 15 K/s, 20 K/s, 30 K/s, vorzugsweise mindestens 40 K/s, 45 K/s, 50 K/s, bevorzugt mindestens 55 K/s, 60 K/s, 65 K/s, 70 K/s betragen. Diese kann auf höchstens 200 K/s, insbesondere auf höchstens 180 K/s begrenzt sein.

Wird die Abkühlrate ausreichend hoch gewählt, kann eine bainitische Mikrostruktur eingestellt werden. Alternativ wird bevorzugt eine ferritische-perlitische Mikrostruktur eingestellt.

Die zweite mittlere Abkühlrate kann optional sein und höchstens 10 K/s betragen, um beispielsweise eine feine bainitische oder alternativ eine feine ferritische-perlitische Mikrostruktur einstellen zu können. Die zweite mittlere Abkühlrate kann insbesondere höchstens 8 K/s, 6 K/s, 5 K/s, vorzugsweise höchstens 4 K/s, 3 K/s betragen. Falls eine zweite mittlere Abkühlrate erforderlich sein, kann diese mindestens 0,1 K/s, insbesondere mindestens 0,2 K/s, vorzugsweise mindestens 0,3 K/s betragen. Bei Bedarf kann eine optionale Abkühlung mit einer zweiten mittleren Abkühlrate auch passiv, beispielsweise durch Disposition an Luft (Umgebung), erfolgen.

Die „mittlere“ Abkühlrate ist als Quotient der Differenz zwischen einer Ausgangstemperatur (Ist- Temperatur) und einer Zieltemperatur (Soll-Temperatur) und der benötigten Dauer zwischen Ausgangstemperatur und Erreichen der Zieltemperatur definiert. In der Regel ist die Abkühlrate keine konstante Größe.

Zum einen kann das warmgewalzte Stahlflachprodukt ein ferritische-perlitische Mikrostruktur mit einem Anteil von mindestens 90% Ferrit und Perlit aufweisen. Der Anteil an Ferrit und Perlit kann insbesondere mindestens 92%, vorzugsweise mindestens 94%, bevorzugt mindestens 96%, weiter bevorzugt mindestens 98% betragen. Martensit, Bainit, Restaustenit und/oder Zementit sind für die angestrebten mechanisch-technologischen Eigenschaften nicht erwünscht und sollten weitestgehend über die vorgenannten Bedingungen ausgeschlossen werden, können aber einzeln oder in Summe mit höchstens 10%, insbesondere höchstens 8%, vorzugsweise höchstens 6%, bevorzugt höchstens 4%, besonders bevorzugt höchstens 2% vorliegen.

So schlägt die Erfindung gemäß einer weiteren Lehre ein warmgewalztes Stahlflachprodukt zum Einsatz in der Rohrfertigung mit einer ferritisch-perlitischen Mikrostruktur aufweisend einen Anteil von mindestens 90% Ferrit und Perlit vor, welches insbesondere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist, enthaltend in Gew.-% oder bestehend aus in Gew.-%: C: 0,040 bis 0,090%, insbesondere 0,045 bis 0,085%, vorzugsweise 0,050 bis 0,080%,

Si: 0,25 bis 0,50%, insbesondere 0,26 bis 0,47%, vorzugsweise 0,27 bis 0,45%,

Mn: 1,40 bis 2,10%, insbesondere 1,50 bis 2,0%, vorzugsweise 1,60 bis 1,90%,

P: < 0,050%, insbesondere 0,0001 bis 0,020%, vorzugsweise 0,0010 bis 0,015%,

S: < 0,010%, insbesondere 0,0001 bis 0,0080%, vorzugsweise 0,0002 bis 0,0050%,

N: < 0,010%, insbesondere 0,0001 bis 0,0090%, vorzugsweise 0,0005 bis 0,0075%,

Cr: < 0,20%, insbesondere 0,0001 bis 0,15%, vorzugsweise 0,0002 bis 0,10%,

Cu: < 0,20%, insbesondere 0,0010 bis 0,15%, vorzugsweise 0,0020 bis 0,12%,

Ni: < 0,20%, insbesondere 0,0010 bis 0,10%, vorzugsweise 0,0020 bis 0,080%,

Mo: < 0,20%, insbesondere 0,0010 bis 0,10%, vorzugsweise 0,0020 bis 0,080%,

AI: < 0,10%, insbesondere 0,0010 bis 0,090%, vorzugsweise 0,0050 bis 0,080%,

Nb: < 0,15%, insbesondere 0,0001 bis 0,10%, vorzugsweise 0,0010 bis 0,090%,

Ti: < 0,10%, insbesondere 0,0001 bis 0,090%, vorzugsweise 0,0002 bis 0,080%

Ca: < 0,010%, insbesondere 0,0002 bis 0,0070%, vorzugsweise 0,0003 bis 0,0050%, optional eines oder mehrerer der Elemente (B, V, Sn):

B: < 0,0050%, insbesondere bis 0,0010%, vorzugsweise bis 0,0009%,

V: < 0,010%, insbesondere bis 0,0080%, vorzugsweise bis 0,0060%,

Sn: < 0,020%, insbesondere bis 0,010%, vorzugsweise bis 0,0080%, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.

Zum anderen kann das warmgewalzte Stahlflachprodukt ein bainitische Mikrostruktur mit einem Anteil von mindestens 90% Bainit aufweisen. Der Anteil an Bainit kann insbesondere mindestens 92%, vorzugsweise mindestens 94%, bevorzugt mindestens 96%, weiter bevorzugt mindestens 98% betragen. Ferrit, Perlit, Martensit, Restaustenit und/oder Zementit sind für die angestrebten mechanisch-technologischen Eigenschaften nicht erwünscht und sollten weitestgehend über die vorgenannten Bedingungen ausgeschlossen werden, können aber einzeln oder in Summe mit höchstens 10%, insbesondere höchstens 8%, vorzugsweise höchstens 6%, bevorzugt höchstens 4%, besonders bevorzugt höchstens 2% vorliegen.

So schlägt die Erfindung gemäß einer weiteren alternativen Lehre ein warmgewalztes Stahlflachprodukt zum Einsatz in der Rohrfertigung mit einer bainitischen Mikrostruktur aufweisend einen Anteil von mindestens 90% Bainit vor, welches insbesondere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist, enthaltend in Gew.-% oder bestehend aus in Gew.-%: C: 0,030 bis 0,072%, insbesondere 0,035 bis 0,071%, vorzugsweise 0,040 bis 0,070%,

Si: 0,31 bis 0,60%, insbesondere 0,32 bis 0,57%, vorzugsweise 0,34 bis 0,55%,

Mn: 1,40 bis 1,90%, insbesondere 1,42 bis 1,85%, vorzugsweise 1,45 bis 1,80%,

P: < 0,050%, insbesondere 0,0001 bis 0,020%, vorzugsweise 0,0010 bis 0,015%,

S: < 0,010%, insbesondere 0,0001 bis 0,0080%, vorzugsweise 0,0002 bis 0,0050%,

N: < 0,010%, insbesondere 0,0001 bis 0,0090%, vorzugsweise 0,0005 bis 0,0075%,

Cr: < 0,50%, insbesondere 0,010 bis 0,45%, vorzugsweise 0,050 bis 0,40%, Cu: < 0,30%, insbesondere 0,0010 bis 0,20%, vorzugsweise 0,0020 bis 0,18%,

Ni: < 0,20%, insbesondere 0,0010 bis 0,15%, vorzugsweise 0,0020 bis 0,12%,

Mo: < 0,30%, insbesondere 0,0010 bis 0,25%, vorzugsweise 0,0020 bis 0,22%,

AI: < 0,10%, insbesondere 0,0010 bis 0,090%, vorzugsweise 0,0050 bis 0,080%,

Nb: < 0,15%, insbesondere 0,0001 bis 0,10 %, vorzugsweise 0,0010 bis 0,090%,

Ti: < 0,10%, insbesondere 0,0001 bis 0,090%, vorzugsweise 0,0002 bis 0,080%,

Ca: < 0,010%, insbesondere 0,0004 bis 0,0070%, vorzugsweise 0,0007 bis 0,0050%, optional eines oder mehrerer der Elemente (B, V, Sn):

B: < 0,0050%, insbesondere bis 0,0010%, vorzugsweise bis 0,0009%,

V: < 0,010%, insbesondere bis 0,0080%, vorzugsweise bis 0,0060%,

Sn: < 0,020%, insbesondere bis 0,015%, vorzugsweise bis 0,012%, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.

Ferner betrifft die Erfindung auch eine Verwendung eines warmgewalzten Stahlflachprodukts mit einer der vorgenannten Zusammensetzung und Gefügestruktur für die Fertigung von Rohren sowie ein spiralnaht- oder längsnahtgeschweißtes Rohr gefertigt aus einem warmgewalzten Stahlflachprodukt mit einer der vorgenannten Zusammensetzung und Gefügestruktur.

Die Bestandteile der Mikrostruktur lassen sich mittels lichtoptischer Mikroskopie (LOM) bei einer 200- bis 2000-fachen Vergrößerung ermitteln.

Das warmgewalzte Stahlflachprodukt weist eine Zugfestigkeit R m von mindestens 570 MPa, insbesondere mindestens 600 MPa, vorzugsweise mindestens 620 MPa. Die maximale Zugfestigkeit R m kann beispielsweise höchstens 800 MPa, insbesondere höchstens 780 MPa, vorzugsweise höchstens 760 MPa betragen.

Das warmgewalzte Stahlflachprodukt weist eine Streckgrenze R t o,s von mindestens 485 MPa, insbesondere mindestens 500 MPa, vorzugsweise mindestens 520 MPa. Die maximale Streck- grenze R t o,5 kann beispielsweise höchstens 700 MPa, insbesondere höchstens 680 MPa betragen.

Die Bruchdehnung A 50 bei dem warmgewalzten Stahlflachprodukt beträgt mindestens 10%, insbesondere mindestens 15%, vorzugsweise mindestens 20%.

Die Zugfestigkeit R m , die Streckgrenze R t o,s sowie die Bruchdehnung A 50 sind im Zugversuch nach DIN EN ISO 6892-1:2017 ermittelbar.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Eine erste Schmelze (vgl. Beispiele 1 und 2) mit den Elementen in Gew.-%, C=0,075%, Si=0,354%, Mn=l,8%, P=0,01%, S=0,001%, N=0,005%, Cr=0,058%, Cu=0,09%, Ni=0,055%, Mo=0,040%, AI=0,03%, B=0,0003%, Nb=0,063%, Ti=0,025%, V=0,002%, Sn=0,002%, Ca=0,001%, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen und eine zweite Schmelze (vgl. Beispiele 3 bis 5) mit den Elementen in Gew.-%, C=0,050%, Si=0,38%, Mn=l,6%, P=0,006%, S=0,001%, N=0,005%, Cr=0,29%, Cu=0,06%, Ni=0,09%, Mo=0,145%, AI=0,035%, B=0,0003%, Nb=0,069%, Ti=0,024%, V=0,002%, Sn=0,002%, Ca=0,001%, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen wurden jeweils zu Brammen (Vorprodukt) in einer Stranggießanlage vergossen. Die erzeugten Brammen sind in einem Vorwärmofen mit einer Temperatur von ca. 1240 °C vor-/durcherwärmt worden. Anschließend sind die vorerwärmten Brammen in einem zweigerüstigen Vorgerüst auf eine Dicke von 60 mm vorgewalzt und anschließend in einer fünfgerüstigen Fertigwalzstaffel zu einem warmgewalzten Stahlflachprodukt (Warmband) warmgewalzt worden. Das jeweils erhaltene warmgewalzte Stahlband ist in die Fertigwalzstaffel mit einer Vorprodukttemperatur („VT“) eingelaufen und hat die Fertigwalzstaffel mit einer Warmwalzendtemperatur („WET“) verlassen und nach dem Austritt aus der Fertigwalzstaffel mit einer ersten mittleren Abkühlrate („ KR1 “) auf eine Temperatur von 600 °C, welche unterhalb A r3 liegt, und anschließend mit einer zweiten mittleren Abkühlrate („KR2) auf eine Haspeltemperatur („HT“) abgekühlt worden, bei der es jeweils zu einem Coil gehaspelt worden ist. Auch die Rekristallisationsgrade („I“) bis („IV“) nach den ersten vier Walzgerüsten sind ermittelt worden. Die Produktionsvorgaben mit Bezug auf das Warmwalzen sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 2 zeigt die mechanisch-technologischen Eigenschaften als auch Gefügecharakteristika der Ausführungsbeispiele.

Tabelle 1: Ausführungsbeispiele - Produktionsvorgaben

Tabelle 2: Ausführungsbeispiele - mechanisch-technologischen Eigenschaften und Gefügecharakteristika

Zu erkennen ist, dass sich die Unterschiede zwischen den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen 2, 4 und 5 im Vergleich zu den Referenzbeispielen 1 und 3 nicht gravierend in den mechanischen Eigenschaften niederschlagen, es konnte jedoch aufgrund der höheren Temperaturen der Vorprodukte in die Fertigwalzstaffel eine Leistungssteigerung um bis zu 40% erreicht werden. Auch eine schonende Fahrweise zumindest der ersten drei Walzgerüste konnte aufgrund der hohen Temperaturen und Rekristallisationsgrade durch Reduktion der Walzkräfte um mindestens 20% reduziert werden.