DE69113341T2

DE69113341T2 - Verfahren zur Herstellung von korrosionsbeständigen geschweissten Röhren aus Titan-Legierung.

Info

Publication number: DE69113341T2
Application number: DE69113341T
Authority: DE
Inventors: Shiroh Kitayama; Yoshiaki Shida
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1991-07-12
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2011-07-13
Also published as: JP2841766B2; DE69113341D1; EP0466606A1; EP0466606B1; US5201457A; JPH0474855A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung geschweißter Rohre (im folgenden als Sammelbegriff mit "geschweißte Rohre" bezeichnet) aus einer billigen Titanlegierung mit verbesserter Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion und gegenüber Säuren. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung geschweißter Rohre aus einer Titanlegierung mit verbesserter Beständigkeit gegenüber Korrosion in Umgebungen, die eine starke Spaltkorrosion verursachen, oder in nichtoxidierenden Säureumgebungen, welchen reines Titanmetall nicht mehr widerstehen kann.
Titan hat eine gute Korrosionsbeständigkeit in Meereswasser und in oxidierenden Säuren, wie Salpetersäure, und es wird in breitem Umfang als Material für Kondensatoren in Nuklearanlagen und bei Wärmeaustauscherrohren in chemischen Anlagen verwendet. Allerdings ist seine Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion in Hochtemperatur-Korrosionsumgebungen, die Chloridionen enthalten, schlecht. Deshalb werden Titanlegierungen, welche 0,12 Gew.-% - 0,25 Gew.-% Palladium (Ti-0,12/0,25Pd) gemäß der Spezifikation nach ASTM-Grad 7 oder 11 (oder den JIS-Klassen 11 bis 13) enthalten, für die Verwendung in solchen Umgebungen empfohlen. Die Verwendung dieser Legierungen, die teures Pd-Metall in einer relativ großen Menge enthalten, ist infolge ihrer hohen Kosten begrenzt.
Es wurde ein Versuch unternommen, eine kostengünstigere Titanlegierung mit Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion zu entwickeln. Die ungeprüften japanischen Patentanmeldungen Kokai Nr. 62-107041 (1987), 62-149836 (1987), 64-21040 (1989), 64-21041 (1989) und die GB-A-2 167 769 beschreiben korrosionsbeständige Titanlegierungen, welche relativ kleine Mengen eines oder mehrerer der Platingruppenmetalle, eines oder zwei aus Ni und Co und wahlweise eines oder mehrere aus Mo, W und V enthalten.
Um diese Titanlegierungen praktisch auf Produkte anzuwenden, sollte ein industrielles Herstellungsverfahren der Produkte etabliert werden, um es zu ermöglichen, Produkte mit optimalen Eigenschaften effizient herzustellen. Dies ist von Bedeutung, da die Eigenschaften von Titan und Titanlegierungen beträchtlich in Abhängigkeit von den Herstellungsverfahren und -bedingungen, insbesondere den Verarbeitungs- und Erwärmungsbedingungen, variieren.
Insbesondere bei der Herstellung von geschweißten Rohren, etwa zur Verwendung bei Wärmeaustauschern, ist es nicht möglich, ein Produkt bereitzustellen, welches sowohl gute mechanische Eigenschaften als auch gute Korrosionsbeständigkeit aufweist, es sei denn, alle Schritte von der Herstellung einer Bramme und einer warm- oder kaltgewalzten Spule oder eines Streifens bis zur Wärmebehandlung am Ende werden unter entsprechend regulierten Bedingungen durchgeführt. Allerdings wurden die optimalen Bedingungen für die Herstellung von geschweißten Rohren aus einer Titanlegierung in der Vergangenheit nicht ausreichend erforscht. Somit besteht ein Bedarf, ein Verfahren und Bedingungen für die industrielle Herstellung von korrosionsbeständigen geschweißten Rohren aus einer Titanlegierung mit guter Qualität zu entwickeln.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung geschweißter Rohre guter Qualität aus einer billigen Titanlegierung mit einem relativ geringen Gehalt an Platingruppenmetallen bereitzustellen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung geschweißter Rohre aus einer Titanlegierung bereitzustellen, welche eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Korrosion, insbesondere gegenüber Spaltkorrosion, haben und welche in zufriedenstellender Weise als Salzwassererhitzer in einer Meereswasser-Entsalzungsanlage und als Wärmeaustauscherrohre, die konzentriertem Salzwasser ausgesetzt sind, wie bei einer Salzgewinnungsanlage verwendete Wärmeaustauscherrohre, oder Wärmeaustauscherrohre, die einer schwefeldioxid- haltigen Naß-Umgebung ausgesetzt sind, verwendet werden können.
Diese Ziele können durch Herstellung geschweißter Rohre aus einer billigen, vielseitig verwendbaren Titanlegierung mit guter Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion und hoher Verformbarkeit erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung geschweißter Rohre aus einer Titanlegierung mit guter Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion aus einer Titanlegierung bereit, welche, auf Gewichtsbasis, im wesentlichen aus einem oder mehreren Platingruppenmetallen in einer Gesamtmenge von 0,01 - 0,14 %, mindestens einem aus Ni und Co in einer Menge von jeweils 0,1 - 2,0 %, nicht mehr als 0,35 % Sauerstoff, nicht mehr als 0,30 % Eisen, wahlweise mindestens einem aus Mo, W und V in einer Menge von jeweils 0,1 - 2,0 %, wobei der Rest Ti plus zufällige Verunreinigungen sind, besteht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
Herstellen einer Bramme durch Warmformgebung aus einem Rohblock der Titanlegierung, nachdem der Rohblock in einem Temperaturbereich von 750ºC bis zu einer Temperatur, welche 200ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt, wärmebehandelt worden ist;
Warmwalzen der Bramme mit einer Fertigmachtemperatur von nicht weniger als 400ºC zur Bildung eines warmgewalzten Streifens, nachdem der Rohblock in einem Temperaturbereich von 650ºC bis zu einer Temperatur, welche 150ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt, wärmebehandelt worden ist;
wahlweises Durchführen der folgenden Verfahren (i) und/oder (ii) an dem warmgewalzten Streifen:
(i) Glühen des warmgewalzten Streifens in einem Temperaturbereich von 550ºC bis zu einer Temperatur, die 20ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt; und/oder
(ii) Kaltwalzen des warmgewalzten Streifens zur Bildung eines kaltgewalzten Streifens, gefolgt von einem Glühen in einem Temperaturbereich von 550ºC bis zu einer Temperatur, die 20ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt;
Formen und Schweißen des warmgewalzten und wahlweise geglühten und/oder kaltgewalzten Streifens zur Bildung eines Rohrs; und
Wahlweises Unterziehen des geschweißten Rohrs einer Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich von 400ºC bis zu einer Temperatur, die 20ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt.
Die einzige Figur ist ein Fließdiagramm des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
Ein erstes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Titanlegierung als Ausgangsmaterial, welche eine relativ geringe Menge mindestens eines der Platingruppenmetalle, Ni und/oder Co und wahlweise eines oder mehrere Legierungselemente enthält.
Ein zweites Merkmal der Erfindung ist die Bestimmung der optimalen Bedingungen für verschiedene Schritte bei der Herstellung der geschweißten Rohre aus der obenstehend beschriebenen Titanlegierung, insbesondere die Herstellung und das Warmwalzen einer Bramme, das Kaltwalzen, das Schweißen zu einem Rohr und die Wärmebehandlung, und das Ausgangsmaterial, d.h. ein Rohblock der Titanlegierung, wird verschiedenen Kombinationen dieser Schritte, wie in der Figur gezeigt, unterzogen, wodurch korrosionsbeständige geschweißte Rohre guter Qualität ohne signifikanten Verlust der ausgezeichneten chemischen und mechanischen Eigenschaften des Ausgangsmaterials hergestellt werden.
In der folgenden Beschreibung bedeutet Prozent Gewichtsprozent, wenn nichts anderes angegeben ist.
Die als Ausgangsmaterial bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendete Titanlegierung besteht aus einem oder mehreren Platingruppenmetallen (Ru, Rh, Pd, Os, Ir und Pt) in einer Gesamtmenge von 0,01 % - 0,14 %, mindestens einem aus Ni und Co in einer Menge von jeweils 0,1 % bis 2,0 %, nicht mehr als 0,35 % Sauerstoff, nicht mehr als 0,30 % Eisen, wahlweise mindestens einem aus Mo, W und V in einer Menge von jeweils 0,1 % - 2,0 %, wobei der Rest Ti plus zufällige Verunreinigungen sind. Eine derartige Legierungszusammensetzung wird aus den folgenden Gründen gewählt.

(i) Platingruppenmetalle (Ru, Rh, Pd, Os, Ir und Pt):

Die Hinzugabe mindestens eines der Platingruppenmetalle als Legierungselement ist wirksam bei der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit einer Titanlegierung, einschließlich ihrer Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion und ihrer Säurebeständigkeit. Von diesen Elementen werden Pd und Ru bevorzugt, da sie nicht so teuer und wirksamer bei der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit sind als die anderen Platingruppenelemente. Wenn es Titan als Legierungselement hinzugegeben wird, ist die Wirksamkeit von Pd bei der Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion größer als diejenige einer vergleichbaren Menge (in Prozent) an Ru. Deshalb ist Pd am stärksten zu bevorzugen. Die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit ist beachtlich, wenn die Gesamtmenge der Platingruppenmetalle 0,01 % oder mehr beträgt, und die Verbesserung wird noch signifikanter, wenn sich deren Anteil erhöht. Allerdings tendiert die Wirkung der Platingruppenmetalle in Gegenwart von Ni und/oder Co als gemeinsames Legierungselement zur Sättigung, wenn die Gesamtmenge davon 0,14 % übersteigt. Ferner erhöht die Beimischung einer solch großen Menge an Platingruppenmetallen beträchtlich die Materialkosten und fördert die Wasserstoffabsorption durch die Legierung. Daher liegt die Gesamtmenge der Platingruppenmetalle in einem Bereich von 0,01 % - 0,14 % und vorzugsweise 0,03 % - 0,10 %.

(ii) Cobalt (Co) und Nickel (Ni):

Co und Ni dienen der Verfestigung des auf der Titanoberfläche gebildeten passivierten Films, welcher erforderlich ist, damit Titan Korrosionsbeständigkeit besitzt. Insbesondere werden diese Elemente als Ti&sub2;Co bzw. Ti&sub2;Ni präzipitiert, welche das Wasserstoffüberspannung vermindern, womit sie dazu beitragen, den passiven Zustand von Titan aufrechtzuerhalten und zu verstärken. Ferner hat das Vorhandensein dieser Präzipitäte in dem passivierten Film die Wirkung, die Stromdichte zu vermindern, welche zur Aufrechterhaltung des passiven Zustands erforderlich ist. Wenn Co oder Ni zu Titan zusammen mit den Platingruppenmetallen hinzugesetzt wird, hat es eine signifikante Wirkung bei der Verfestigung und Stabilisierung des passivierten Titanfilms, insbesondere in Gegenwart der Platingruppenmetalle, die einen Gehalt von weniger als dem typischen Gehalt bei herkömmlichen Ti-Pd-Legierungen (etwa 0,2 %) haben, wodurch die Korrosionsbeständigkeit der resultierenden Titanlegierung in nichtoxidierenden Säuren, wie Salzsäure und Schwefelsäure, verbessert wird.
Diese Wirkungen von Co und Ni als Legierungselemente werden beachtlich, wenn mindestens eines davon in einer Menge von 0,1 % oder mehr zusammen mit dem Platingruppenmetall hinzugegeben wird. Daher liegt der Mindestanteil jedes dieser Elemente bei 0,1 %. Wenn der Anteil von Co oder Ni allerdings mehr als 2,0 % beträgt, erhöht sich die Menge an präzipitiertem Ti&sub2;Co oder Ti&sub2;Ni so stark, daß die resultierende Legierung so hart wird, daß deren Duktilität nicht auf dem gewünschten Niveau gehalten werden kann, und es wird die Herstellung und die Verwendung der geschweißten Rohre davon beeinträchtigt. Folglich beträgt der Maximalgehalt jeweils von Co und Ni, die entweder allein oder in Kombination hinzugesetzt werden können, 2,0 %. Vorzugsweise werden eines oder beide aus Co und Ni in einer Menge von 0,2 % bis 1,2 % hinzugegeben. Bei Legierung mit Titan ist die Wirksamkeit von Co bei der Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion größer als die einer vergleichbaren Menge (in Prozent) an Ni.

(iii) Sauerstoff (O):

Ein Wärmeaustauscher für Gase wird im allgemeinen bei hohem Druck betrieben, um die Transport- und Produktionsleistung zu verbessern. Rohre, die für einen solchen Wärmeaustauscher verwendbar sind, müssen eine hohe Festigkeit und eine adäquate Verformbarkeit aufweisen. Sauerstoff kann zur Erhöhung der Festigkeit von Titan zugesetzt werden wegen seiner verfestigenden Wirkung bei Mischkristallen. Wenn der Sauerstoffgehalt allerdings über 0,35 % liegt, wird die Verformbarkeit der Legierung in unerwünschter Weise vom Standpunkt der industriellen Anwendung her betrachtet beeinträchtigt. Daher beträgt der maximale Sauerstoffgehalt 0,35 % und vorzugsweise 0,25 %. Bei jenen Anwendungen, wo eine hohe Festigkeit, wie ein Wert von mindestens 35 kgf/mm² bei einer Dehngrenze von 0,2 %, erforderlich ist, ist es bevorzugt, daß der Sauerstoffgehalt bei 0,15 % oder darüber liegt.

(iv) Eisen (Fe):

Fe hat die Wirkung der Verbesserung der Festigkeit von Titan sowie dessen Verformbarkeit bei der Warmformgebung. Jedoch beeinträchtigt das Vorhandensein von Fe in einer übermäßig hohen Menge die Korrosionsbeständigkeit. Um eine solche nachteilige Wirkung von Fe zu vermeiden, sollte der Fe-Gehalt höchstens 0,30 % und vorzugsweise höchstens 0,15 % betragen.

(v) Molybdän (Mo), Wolfram (W) und Vanadium (V):

Diese Legierungselemente lösen sich in einer Lösung, mit welcher die Legierung bei Verwendung in Berührung kommt, und bilden Molybdationen; Wolframionen bzw. Vanadationen, welche eine oxidierende Wirkung haben und bei der Stabilisierung des auf der Oberfläche der Titanlegierung gebildeten passivierten Films und der Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Korrosion, insbesondere gegenüber Spaltkorrosion, wirksam sind. Deshalb können, wenn eine Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Korrosion und insbesondere gegenüber Spaltkorrosion sehr erwünscht ist, eines oder mehrere aus Mo, W und V als optionale Legierungselemente hinzugesetzt werden.
Wenn der Anteil jedes dieser Elemente jedoch weniger als 0,1 % beträgt, kann die Korrosionsbeständigkeit einschließlich der Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion nicht nennenswert verbessert werden. Die Hinzugabe einer übermäßig hohen Menge dieser Elemente beeinträchtigt die Verformbarkeit der Legierung. Daher sollte der Gehalt jeweils von Mo, W und V bei Hinzugabe in einem Bereich von 0,1 % - 2,0 % und vorzugsweise 0,5 % - 1,5 % liegen. Wenn zwei oder mehr dieser Elemente hinzugegeben werden, ist es wünschenswert, daß deren Gesamtmenge in einem Bereich von 0,1 % - 2,0 % liegt.
Der Rest der bei der vorliegenden Erfindung als Ausgangsmaterial verwendeten Titanlegierung ist Titan (Ti) und zufällige Verunreinigungen.
Geschweißte Rohre werden aus dem obenstehend beschriebenen Ausgangsmaterial aus einer Titanlegierung hergestellt, indem diese einem der Herstellungsverfahren (a) bis (h), die in der Figur gezeigt sind, unterzogen wird. Bei der folgenden Beschreibung beziehen sich (a) bis (h) und (1) bis (15) auf die Herstellungsverfahren bzw. -schritte, die in der beigefügten Figur erläutert werden.

Verfahren (a)

Geschweißte Rohre werden aus einem warmgewalzten Streifen durch die folgenden Schritte (1) bis (3) hergestellt.

(1) Herstellung einer Bramme

Ein Rohblock aus einer Titanlegierung wird auf eine Temperatur in einem Bereich von 750ºC bis zu einer Temperatur, die 200ºC über dem β-Umwandlungspunkt der Legierung liegt, erwärmt, und es wird eine Warmformgebung auf den erwärmten Rohblock mittels Schmieden und/oder Walzen zur Bildung einer Bramme angewandt.
Da die Qualität der Bramme in hohem Maße die grundlegenden Eigenschaften des warmgewalzten Streifens, aus welchem ein geschweißtes Rohrprodukt hergestellt wird, beeinflußt, sollte die Bramme mit Sorgfalt hergestellt werden. Ganz besonders ist es wichtig, daß die Bramme eine gleichmäßige Qualität hat und frei ist sowohl von Fehlern in der Zusammensetzung, wie Fremdstoffe und Abscheidungen, als auch von Strukturfehlern der Bramme, wie Zwischenräume, Risse und Laminierungen.
Um Fehler in der Zusammensetzung zu eleminieren, sollte das zur Herstellung des Rohblocks aus einer Titanlegierung verwendete Ausgangsmaterial sorgfältig während es Schmelzens zur Formung eines Rohblocks kontrolliert werden. Das Schmelzen des Ausgangsmaterials kann in derselben Weise wie bei herkömmlichen Titanlegierungen, d.h., in einem Vakuum oder einer Inertgasatmosphäre mittels Vakuumlichtbogenschmelzen, Elektronenstrahlschmelzen oder Induktionsschmelzen durchgeführt werden.
Der Rohblock aus einer Titanlegierung kann unter Verwendung einer beliebigen Wärmequelle erwärmt werden, welche die Wärmebehandlungsatmosphäre regulieren kann, um keine Versprödung des Titans durch Wasserstoffabsorption zu verursachen.
Um die strukturellen Fehler einer Bramme zu eliminieren, sollte der Rohblock sorgfältig verarbeitet werden, um eine Bramme, wie untenstehend beschrieben, zu formen. Die Herstellung einer Bramme aus einem Rohblock kann durch Schmieden, Walzen oder eine Kombination von beiden erfolgen. Die Hauptzwecke dieser Verfahren sind eine Verbesserung der Mikrostruktur des Legierungsmaterials und das Verleihen einer dem anschließenden Herstellungsschritt angepaßten Form.
Egal ob das Bearbeiten durch Schmieden oder Walzen allein oder eine Kombination aus Schmieden und Walzen erfolgt, sollte die Erwärmungstemperatur vor einer jeden derartigen Bearbeitung nicht mehr als 200ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegen. Wenn der Rohblock auf eine höhere Temperatur erwärmt wird, wächst die auf der Oberfläche einer geschmiedeten oder gewalzten Bramme gebildete Oxidschicht an, und das Material wird zu sehr erweicht bis zu einem solchen Grad, daß die Gleichmäßigkeit der Verformung beeinträchtigt wird und die Oberflächenrauheit und Ebenheit der erhaltenen Bramme in unerwünschter Weise verstärkt wird. In diesem Fall muß die rauhe und unebene Oberfläche durch mechanische Bearbeitung bzw. Zerspanen entfernt werden, was zu mehr Arbeitsstunden und einer Abnahme der Ausbeute führt.
Die Mindesterwärmungstemperatur beträgt in etwa 750ºC vom Standpunkt der Verformbarkeit. Wenn die Erwärmungstemperatur geringer als 750ºC ist, ist ein erfolgreiches Arbeiten infolge einer Erhöhung des Verformungswiderstandes und einer Abnahme der Verformbarkeit schwierig, und die resultierende Bramme hat strukturelle Fehler an der Oberfläche oder im Innern, wie Falten und Risse. Oberflächenfehler können durch mechanische Bearbeitung entfernt werden, doch ist die mechanische Bearbeitung in Hinblick auf die Arbeitsstunden und die Ausbeute von Nachteil. Innere Fehler können eine Blechfraktur oder die Bildung von Oberflächenfehlern, wie Mattschweiße oder Risse, während des anschließenden Warmwalzens und wahlweisen Kaltwalzens verursachen.
Vorzugsweise liegt die Erwärmungstemperatur in einem Bereich von 850ºC bis zu einer Temperatur, die 150ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt, und vorzugsweise von 900ºC bis zu einer Temperatur, die 150ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt.

(2) Warmwalzen

Die in dem obenstehend erwähnten Schritt (1) hergestellte Bramme wird zur Bildung eines warmgewalzten Streifens warmgewalzt, nachdem sie auf einen Temperaturbereich von 650ºC bis zu einer Temperatur, die 150ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt, erwärmt wurde. Die Erwärmungstemperatur liegt vorzugsweise in einem Bereich von 700ºC bis zu einer Temperatur, die 150ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt und weiter vorzugsweise von 750ºC bis zu einer Temperatur, die 100ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt.
Bei den Schritten (1) und (2) sollte die Erwärmungstemperatur aufrechterhalten werden, bis mit der Warmformgebung begonnen wird, das heißt, sie sollte im wesentlichen diesselbe sein wie die anfängliche Temperatur bei der Warmformgebung. Sofern ein Temperaturabfall während des Transports von einem Wärmofen zu einem Walzwerk nicht unbedeutend ist, kann die Erwärmungstemperatur geringfügig höher als die hierin definierte sein.
Wenn die Bramme bei einer Temperatur von mehr als 150ºC über dem β-Umwandlungspunkt warmgewalzt wird, bilden sich während des Warmwalzens leicht Fehler durch Übereinanderschieben oder Kratzer. Bei einer Temperatur unter 400ºC bilden sich häufig Oberflächenfehler, wie Mattschweiße, infolge einer Abnahme der Verformbarkeit. Deshalb sollte die Fertigmachtemperatur des Warmwalzens 400ºC oder mehr, vorzugsweise 500ºC oder mehr und weiter vorzugsweise 600ºC oder mehr betragen und unterhalb des β- Umwandlungspunktes liegen.

(3) Rohrherstellung durch Schweißen

Der in Schritt (2) erhaltene warmgewalzte Streifen aus einer Titanlegierung wird zur Herstellung eines Rohrs geformt und geschweißt. Vor der Rohrherstellung wird die Oxidschicht an der Oberfläche (Zunder bzw. Haut) des warmgewalzten Streifens durch ein geeignetes Entzunderungsverfahren entfernt und der längsgeschnittene oder abgescherte Streifen wird so dimensioniert, daß er der Größe des herzustellenden geschweißten Rohrs entspricht, und danach wird er zu einem rohrförmigen Teil mit einer offenen Verbindungsnaht geformt. Die Verbindungsnaht wird dann durch Schweißen zur Herstellung eines geschweißten Rohrs geschlossen.
Es können verschiedene Verfahren bei der Rohrherstellung angewandt werden je nach der Größe und der Dicke des herzustellenden Rohrs.
Der Ring bzw. das Band kann zu einem rohrförmigen Teil mittels verschiedener Verfahren, einschließlich Walzformen, Spiralformen, Biege-Walz-Formen und U-O-Preßformen, geformt werden. Nach Bildung des Ringes wird die Verbindungsnaht geschweißt.
Das Schweißen kann mittels TIG(Wolfram-Inertgas)-Bogenschweißen, Plasmabogenschweißen, Laserschweißen oder einer Kombination von Plasmabogenschweißen und TIG- Bogenschweißen erfolgen.
Beispielsweise kann eine kontinuierliche Herstellung eines geschweißten Rohrs mit einer Wanddicke von nicht mehr als 3 mm auf die folgende Weise erfolgen.
Ein Ring, welcher aus dem warmgewalzten Streifen durch Längsschneiden auf eine dem Umfang des geschweißten Rohrs entsprechende Breite unter anschließendem Wickeln erhalten wird, wird nochmals gewalzt und dann durch einen Walzformer bzw. Profilwalzgerät mit einer Zerwalzungswalze (breakdown roll) und einer Gußnahtwalze (fin-pass roll) zur Formung des Ringes zu einem rohrförmigen Teil geschickt. Während das rohrförmige Teil gepreßt wird, um die gegenüberliegenden Enden der Verbindungsnaht aneinanderzufügen, indem sie durch ein Preßwalzenpaar geführt werden, wird die stumpfe Verbindungsnaht des Ringes geschweißt. Das Schweißen kann auf herkömmliche Weise durchgeführt werden. Das TIG-Bogenschweißen kann durchgeführt werden, indem ein Gleichstrom durch eine negative Wolframelektrode und dem Ring aus einer Titanlegierung als positiver Elektrode geschickt wird. Das Plasmabogenschweißen verwendet einen Plasmabogen, welcher zwischen einer Wolframelektrode und dem Ring durch eine kleinkalibrige Düse innerhalb eines Plasma- Flammenstrahls erzeugt wird. Das Laserschweißen oder eine Kombination aus TIG- Bogenschweißen und Plasmabogenschweißen kann ebenfalls angewendet werden.
Titan hat eine starke Verbindungsfähigkeit mit Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff. Außerdem verspröden die erhaltenen Reaktionsprodukte, die schwierig zu entfernen sind, die Legierung, nachdem Titan erst einmal mit diesen Gasen reagiert hat. Daher ist es höchst wünschenswert, daß der Ring in einer Inertgasatmosphäre geschweißt wird.
Ein geschweißtes Rohr mit einer Wanddicke von mehr als 2 mm kann durch TIG- Bogenschweißen hergestellt werden, während ein Schweißdraht, welcher aus der gleichen Titanlegierung wie der Ring besteht, gemäß dem Mehrschichten-Auftragungsschweißen geschmolzen wird. In speziellen Fällen kann das Vakuum-Elektronenstrahlschweißen angewandt werden.
Vorzugsweise sind die Schweißbedingungen für jedes Schweißverfahren wie folgt:

1) TIG-Bogenschweißen

Das TIG-Bogenschweißen kann unter den folgenden Bedingungen durchgeführt werden, unter welchen der Schweißstrom (I) und die Schweißgeschwindigkeit (V) den folgenden Ungleichungen genügen:
100 x (T)1/2 ≤ I ≤ 400 x (T)1/2 .... (1)
0,5/T ≤ V ≤ 5,0/T .... (2)
mit T: Ringdicke (mm),
I: Schweißstrom (A) und
V: Schweißgeschwindigkeit (m/min).
Bei einem Schweißstrom, der geringer ist als der durch die Ungleichung (1) definierte Mindestwert, oder bei einer Schweißgeschwindigkeit über dem durch die Ungleichung (2) definierten Maximalwert kann es zu einem unvollständigen Eindringen in der Schweißzone kommen. Wenn der Schweißstrom höher als der durch die Ungleichung (1) definierte Maximalwert ist und auch die Schweißgeschwindigkeit höher als der durch die Ungleichung (2) definierte Maximalwert ist, kann die erzeugte Schweißzone unerwünschte Schweißfehler aufweisen. Beispielsweise können sich höckerartige Raupen bilden, wodurch diskontinuierliche Schmelzlöcher erzeugt werden, oder es können sich Unterschneidungen bilden. Bei einem Schweißstrom über dem durch die Ungleichung (1) definierten Maximalwert und einer Schweißgeschwindigkeit unter dem durch die Ungleichung (2) definierten Mindestwert können die gebildeten Schweißraupen in unerwünschter Weise nach drinnen im Innern des Rohrs hervortreten. Insgesamt ist es schwierig, eine fehlerfreie Schweißzone unter Bedingungen zu erhalten, in welchen entweder Ungleichung (1) oder (2) nicht erfüllt ist.
Um eine Versprödung der Titanlegierung in der Schweißzone durch Absorption von atmosphärischem Sauerstoff, Stickstoff oder Wasserstoff zu vermeiden, sollten die äußere und innere Oberfläche des Rings und das erhaltene Rohr gegen Luft durch Abschließen mit einem Inertgas, wie Argon, geschützt werden. Wenn die Temperatur der Schweißzone auf etwa 350ºC oder darunter absinkt, ist Titan nicht mehr für Oxidation anfällig. Deshalb ist es vorzuziehen, die Schweißzone mit einem Inertgas abzuschließen, bis die Temperatur der Schweißzone auf etwa 350ºC nach dem Schweißen absinkt. Die optimale Fließrate des Gases zum Abschließen kann durch die Schweißbedingungen, wie die Streifendicke, Schweißgeschwindigkeit und die zugeführte Schweißwärme, bestimmt werden.

2) Plasmabogenschweißen

Das Plasmabogenschweißen kann unter den durch die folgenden Ungleichungen definierten Bedingungen durchgeführt werden:
100 x (T)1/2 ≤ I ≤ 400 x (T)1/2 .... (3)
0,5/T ≤ V ≤ 8,0/T .... (4)
Im Vergleich zum TIG-Bogenschweißen kann die Breite der Schweißraupen geringer sein, und es kann eine höhere Schweißgeschwindigkeit beim Plasmabogenschweißen gewählt werden.

3) TIG-Bogenschweißen mit Hochfrequenzpulsen

Das TIG-Bogenschweißen mit Hochfrequenzpulsen kann unter den durch die folgenden Ungleichungen definierten Bedingungen durchgeführt werden:
IP ≤ 400 x (T)1/2 .... (5)
100 x (T)1/2 ≤ IS .... (6)
0,5/T ≤ V ≤ 8,0/T .... (7)
mit IP: Spitzenstrom (A) und
IS: Gesamter durchschnittlicher Strom (A).
Die Impulsfolgefrequenz beträgt vorzugsweise mindestens 1 kHz und weiter vorzugsweise mindestens 5 kHz.
Wenn die Werte für IP und V beide die durch die Ungleichungen (5) bzw. (7) definierten Maximalwerte überschreiten, können sich höckerartige Raupen oder Unterschneidungen bilden. Selbst dann, wenn der Wert für IS gleich oder größer ist als der durch die Ungleichung (6) definierte Mindestwert, können nach innen hin Schweißwülste auftreten, wenn der Wert für V kleiner ist als der durch die Ungleichung (7) definierte Mindestwert.
Eine Pulsfrequenz von weniger als 1 kHz ist nicht bevorzugt, da nicht feine Wülste an der Rückseite, die für das Impuls-Bogen-TIG charakteristisch sind, erhalten werden können.

4) Kombination aus Plasmabogenschweißen und TIG-Bogenschweißen

Im Vergleich zum TIG-Bogenschweißen kann das Plasmabogenschweißen mit einer höheren Geschwindigkeit durchgeführt werden, doch wird die durch das Schweißen gebildete Raupenoberfläche leicht rauh und bekommt Vertiefungen durch die Einwirkung des Gasflusses, welches auf die Wülste auftrifft. Dieses Problem kann durch eine Kombination aus Plasmabogenschweißen und TIG-Bogenschweißen gelöst werden.
Gemäß diesem Verfahren wird die resultierende rauhe Raupenoberfläche, nachdem die stumpfe Verbindungsnaht aufgeschweißt und durch Plasmabogenschweißen verbunden wurde, einem durch TIG-Bogenschweißen erzeugten Flammenbogen ausgesetzt, wodurch die Oberflächenrauhigkeit beseitigt wird und eine glatte Raupenoberfläche geschaffen wird.
Das Plasmabogenschweißen zu Beginn kann unter denselben Bedingungen, wie in Abschnitt (2) weiter oben beschrieben, durchgeführt werden, und das anschließende TIG-Bogenschweißen kann mit einem Schweißstrom durchgeführt werden, welcher der folgenden Ungleichung genügt:
100 x (T)1/2 ≤ I ≤ 250 x (T)1/2 .... (8)

5) Kohlendioxid-Laserschweißen

Gemäß diesem Schweißverfahren kann die Energie eines Laserstrahls durch einen Bündelungsspiegel so konzentriert werden, daß es keine Beschränkung für die Dicke des zu schweißenden Streifens gibt.
Das Laserschweißen kann unter Bedingungen durchgeführt werden, welche der folgenden Ungleichung genügen:
T x V/W ≤ 5 .... (9)
wobei W: Leistung (kw).
Unter den Bedingungen, bei welchen die Leistung nicht der Ungleichung (9) genügt, kann es zu einer unvollständigen Penetration in der Schweißzone kommen, was in einer unvollständige Verbindung der Verbindungsnaht resultiert.
Das Laserschweißen eignet sich insbesondere für die Herstellung von Rohren bei hoher Geschwindigkeit oder mit einer dicken Wand, und die Breite der Schweißwülste kann in breitem Umfang variiert werden, indem die Energiedichte des Strahls verändert wird, welche durch enstprechende Verstellung eines Bündelungsspiegels reguliert werden kann.
Im Anschluß an das Schweißen, welches mittels verschiedener Schweißverfahren, wie obenstehend beschrieben, durchgeführt werden kann, wird das erhaltene geschweißte Rohr durch eine Begradigungs- und Gestaltkorrekturvorrichtung geschickt, um seine Geradheit und Rundheit zu verbessern, und wird dann in der Endstufe des Rohrherstellungsschritts auf eine geeignete Länge zurechtgeschnitten.

Verfahren (b)

Ein geschweißtes Rohr, das auf die gleiche Weise, wie in Verfahren (a) beschrieben, erhalten wurde, wird dem folgenden Wärmebehandlungsschritt (4) unterzogen, um eine Restspannung bzw. innere Spannung herauszunehmen.

(4) Wärmebehandlung

Wenn es gewünscht wird, die Duktilität des geschweißten Rohrs zu verbessern, wird das bei dem Rohrherstellungsschritt erhaltene Rohr einer Wärmebehandlung unterzogen. Die Wärmebehandlung wird je nach deren Zweck als Restspannungsglühen, Hochglühen oder Beta-Glühen klassifiziert.

Restspannungsglühen

Wenn das Rohr aus einer Titanlegierung in einer Umgebung verwendet wird, wo es leicht zu Spannungsrißkorrosion kommt, sollte die Restspannung des Rohrs eliminiert werden. Zu diesem Zweck wird das Rohr in einem Temperaturbereich von 400 - 600ºC geglüht. Die Durchlaufzeit hängt von der Glühtemperatur ab. Zum Beispiel sind mehrere Sekunden für das Glühen bei 600ºC ausreichend, um die erwünschte Wirkung zu erreichen, während das Glühen bei 400ºC 5 Minuten oder mehr erfordert. Die Restspannung kann durch Glühen bei einer Temperatur unter 400ºC nicht wesentlich eliminiert werden.
Wenn die Wärmebehandlung in Luft während mehr als 60 Minuten bei relativ hoher Temperatur durchgeführt wird, beispielsweise bei über 600ºC, sollte auf die Atmosphäre geachtet werden, um keine Absorption von Wasserstoff und anderen unerwünschten Gasen durch das Rohr aus Titanlegierung zu bewirken.

Hochglühen

Um das Hochglühen durchzuführen, wird das Rohr bei einer Temperatur von mehr als 600ºC wärmebehandelt. Wenn eine solche Wärmebehandlung in Luft durchgeführt wird, wird das Rohr nicht nur einer starken Oxidierung unterzogen, sondern absorbiert auch Wasserstoff, was zu einer Abnahme der Verformbarkeit führt. Deshalb wird die Wärmebehandlung für das Hochglühen vorzugsweise in einem Inertgas oder einem Vakuum durchgeführt.

β-Glühen

Titan und eine Titanlegierung bilden eine Verformungsstruktur während des Walzens, und deren Eigenschaften in Walzrichtung unterscheiden sich von denen in Querrichtung. Beispielsweise haben sie bezüglich der Zugeigenschaften eine höhere Dehngrenze von 0,2 % oder Fließpunkt in Querrichtung als in Walzrichtung. Insbesondere in Fällen, wo es erwünscht wird, ein derartiges anisotropes Verhalten des Rohrs zu reduzieren, wird das Rohr in dem β- Temperaturbereich geglüht.
Wie beim Vollständigglühen sollte man darauf achten, daß eine Atmosphäre verwendet wird, welche die Oberfläche des Rohrs vor Oxidation, Nitrierung und anderen unerwünschten Reaktionen schützt.
Wenn das Rohr bei einer übermäßig hohen Temperatur oberhalb des β-Umwandlungspunktes geglüht wird, vergröbert die Körnung in signifikanter Weise und die Verformbarkeit nimmt ab. Ferner verliert das Rohr seine Form infolge der von der Umwandlung herrührenden Spannung. Wenn die Glühtemperatur jedoch höchstens 20ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt, kann eine unerwünschte Anisotropie eliminiert oder reduziert werden, und die obenstehend erwähnten Probleme lassen sich vermeiden.
Aus den obenstehend erläuterten Gründen wird die Temperatur für die Wärmebehandlung nach der Rohrherstellung auf 400ºC bis zu einer Temperatur, die 20ºC über (vorzugsweise unter) dem β-Umwandlungspunkt liegt, begrenzt.
Wie obenstehend beschrieben, wird die Wärmebehandlung vorzugsweise in einem Inertgas oder einem Vakuum durchgeführt. Obwohl die Wärmebehandlung in Luft durchgeführt werden kann, führt das Glühen in Luft bei einer Temperatur von über 600ºC zur Bildung einer gehärteten Schicht auf der Oberfläche des Rohrs infolge Oxidation und Nitrierung. Da die gehärtete Schicht die Verformbarkeit der Titanlegierung behindert, sollte sie durch ein geeignetes Entzunderungsverfahren nach der Wärmebehandlung entfernt werden.
Entzunderungsverfahren, die verwendet werden können, schließen mechanische Entzunderungsverfahren, wie Bürsten und Abstrahlen, chemische Entzunderungsverfahren unter Verwendung einer Säure oder eines geschmolzenen Salzes und eine Kombination von mechanischen und chemischen Verfahren ein.

Verfahren (c)

Anschließend an Schritt (2) in Verfahren (a), d.h., nachdem ein warmgewalzter Streifen auf die gleiche Weise, wie in Verfahren (a) beschrieben, hergestellt wurde, wird der warmgewalzte Streifen einem Kaltwalzschritt (5), einem Glühschritt (6) und einem Rohrherstellungsschritt (7) zur Herstellung eines geschweißten Rohrs unterzogen. Dieses Verfahren ist für die Herstellung geschweißter Rohre mit relativ dünnen Wänden geeignet. Der Kaltwalzschritt (5) und der anschließende Glühschritt (6) können wiederholt durchgeführt werden.

(5) Kaltwalzen

Der in Schritt (2) erhaltene kaltgewalzte Streifen wird unter Verwendung eines geeigneten Walzwerks, wie ein Umkehrwalzwerk, eine Tandemwalke oder ein Sendzimir-Walzwerk, zur Anfertigung eines Mutterblechs für die Rohrherstellung kaltgewalzt. Da der warmgewalzte Streifen einen Oxidbelag auf seiner Oberfläche aufweist und da ein solcher Belag Risse oder andere Probleme während der Kaltverarbeitung verursachen kann, ist es vorzuziehen, den Oberflächenbelag vor dem Kaltwalzen mit einem mechanischen oder chemischen Entzunderungsverfahren, wie obenstehend beschrieben, oder einer Kombination aus mechanischen und chemischen Entzunderungsverfahren zu entfernen.
Die Kaltwalzgeschwindigkeit beträgt vorzugsweise 1400 m/min oder weniger. Obwohl eine höhere Kaltwalzgeschwindigkeit verwendet werden kann, ist es in Hinblick auf die relativ hohen Kosten der Titanlegierung ratsam, ein Walzen bei einer übermäßig hohen Geschwindigkeit zu vermeiden, um ein Walzversagen auszuschließen.
Ein Schmieröl wird beim Kaltwalzen zur Schmierung und Abkühlung verwendet. Da der kaltgewalzte Streifen anschließend einem Glühen und Schweißen unterzogen wird, sollte das auf der Oberfläche des kaltgewalzten Streifens abgeschiedene Öl durch Waschen entfernt werden.

(6) Glühen

Da der beim Kaltwalzschritt (5) erhaltene Streifen infolge der Kaltverarbeitung kaltverfestigt wird, wird er zur Wiederherstellung der Duktilität geglüht.
Die Glühtemperatur hängt von dem Abnahmegrad beim Kaltwalzen ab, welcher durch die folgende Formel errechnet wird:
Abnahmegrad = (T-T')/T x 100
mit T = Plattendicke vor dem Walzen und
T' = Plattendicke nach dem Walzen.
Die Glühtemperatur sollte in etwa 550ºC oder mehr betragen, wenn der Abnahmegrad beim Kaltwalzen mehr als 90 % beträgt und 600ºC oder mehr betragen, wenn der Abnahmegrad 90 % oder weniger beträgt.
Das Glühen bei einer Temperatur von weniger als 550ºC bewirkt keine Rekristallisation in einem ausreichenden Maße, um einen Streifen mit dem gewünschten Grad an Duktilität bereitzustellen.
Gewöhnlich ist es vorzuziehen, ein Glühen im Vakuum oder ein kontinuierliches Glühen bei einer Temperatur unterhalb des β-Umwandlungspunktes durchzuführen. Allerdings ist, wie obenstehend beschrieben, die Anisotropie von Titan relativ hoch, und der Fließpunkt oder die Dehngrenze eines niedriglegierten Titanmaterials ist in Querrichtung höher als in Walzrichtung. Wenn eine solche Anisotropie unakzeptabel ist, ist es wünschenswert, den kaltgewalzten Streifen bei einer Temperatur über dem β-Umwandlungspunkt zu glühen, um die Anisotropie zu eliminieren oder zumindest zu reduzieren. Angesichts der Tatsache, daß das Glühen bei einer Temperatur, die viel höher als der β-Umwandlungspunkt ist, in der Bildung einer wesentlich vergröberten Körnung resultiert, was zu einer Abnahme der Verformbarkeit führt, und auch bewirkt, daß das Rohr aufgrund der aus der Umwandlung resultierenden Spannung seine Form verliert, liegt die Obergrenze für die Glühtemperatur 20ºC oberhalb und vorzugsweise 20ºC unterhalb des β-Umwandlungspunktes.
Das Glühen in Luft verursacht die Bildung eines Oxidbelags, welcher sich in der Schweißzone während des anschließenden Schweißens auflöst, und die Schweißzone versprödet in unerwünschter Weise. Um dieses Problem zu eliminieren, wird der Oxidbelag vor dem Schweißen mittels eines geeigneten Entzunderungsverfahrens, wie obenstehend erwähnt, entfernt.
Der geglühte Streifen wird danach auf eine geeignete Breite längsgeschnitten und dem Rohrherstellungsschritts (3) von Verfahren (a) unterzogen.

(7) Rohrherstellung

Der geglühte Streifen wird zur Herstellung eines geschweißten Rohrs in der gleichen Weise, wie obenstehend bezüglich des Rohrherstellungsschritts (3) von Verfahren (a) beschrieben, verarbeitet.

Verfahren (d)

Das durch das Verfahren (c) erhaltene geschweißte Rohr wird einem Wärmebehandlungsschritt (8) nach dem Rohrherstellungsschritt (7) unterzogen.

(8) Wärmebehandlung

Die Wärmebehandlung kann in der gleichen Weise, wie obenstehend bezüglich Schritt (4) von Verfahren (b) beschrieben, durchgeführt werden.

Verfahren (e)

Nach dem Warmwalzschritt (2) in Verfahren (a) wird der warmgewalzte Streifen einem Glühschritt (9) und einem Rohrherstellungsschritt (10) zur Herstellung eines geschweißten Rohrs unterzogen.

(9) Glühen

Obwohl das zu glühende Material ein warmgewalzter Streifen ist, sind die Zwecke des Glühbogens diesselben wie beim Glühen eines kaltgewalzten Streifens. Daher kann dieser Glühschritt unter denselben Bedingungen, wie obenstehend hinsichtlich des Glühschritts (6) nach dem Kaltwalzen beschrieben, durchgeführt werden. Allerdings weist in diesem Fall der in Schritt (2) erhaltene warmgewalzte Streifen einen Oxidbelag auf seiner Oberfläche durch die Warmverarbeitung auf. Da der Oxidbelag Risse oder andere Fehler während der anschließenden Kaltverarbeitung verursacht, ist es vorzuziehen, den Belag vor dem Glühen zu entfernen.

(10) Rohrherstellung

Verfahren (f)

Das durch das Verfahren (e) erhaltene geschweißte Rohr wird einem Wärmebehandlungsschritt (11) nach dem Rohrherstellungsschritt (10) unterzogen.
Die Wärmebehandlung kann unter den gleichen Bedingungen, wie obenstehend für Schritt (4) von Verfahren (b) beschrieben, durchgeführt werden.

Verfahren (g)

Im Anschluß an den Glühschritt (9) in Verfahren (e) wird der geglühte warmgewalzte Streifen einem Kaltwalzschritt (12), einem Glühschritt (13) und einem Rohrherstellungsschritt (14) zur Herstellung eines geschweißten Rohrs unterzogen. Der Kaltwalzschritt (12) und der anschließende Glühschritt (13) können wiederholt durchgeführt werden.
Diese Schritte können unter den gleichen Bedingungen, wie obenstehend für die Schritte (5), (6) bzw. (7) beschrieben, durchgeführt werden.

Verfahren (h)

Das durch das Verfahren (g) erhaltene geschweißte Rohr wird einem Warmbehandlungsschritt (15) nach dem Rohrherstellungsschritt (14) unterzogen.
Die Wärmebehandlung kann unter den gleichen Bedingungen, wie obenstehend für Schritt (4) von Verfahren (b) beschrieben, durchgeführt werden.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können geschweißte Rohre auf zuverlässige Weise aus einer relativ billigen Titanlegierung mit guter Korrosionsbeständigkeit und guten mechanischen Eigenschaften hergestellt werden, ohne daß diese Eigenschaften beeinträchtigt werden. Die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten geschweißten Rohre können als Rohre oder Rohrleitungen für verschiedene Arten von Anlagen und Gerätschaften, die in stark korrodierenden Umgebungen eingesetzt werden, verwendet werden.
Das folgende Beispiel dient dem Zweck, die Erfindung ausführlicher zu beschreiben. Es sollte sich jedoch verstehen, daß die in dem Beispiel erläuterten spezifischen Details lediglich der Veranschaulichung dienen und daß die vorliegende Erfindung nicht durch das Beispiel eingeschränkt wird.

BEISPIEL

Rohblöcke aus einer Titanlegierung jeweils mit einem Durchmesser von 970 mm und einer Länge von 1000 mm (Gewicht etwa 3,5 t) und mit der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung wurden aus einer Mischung aus reinem Titanschwamm und pulverförmigen Legierungsmetallen durch Brikettieren, Schweißen zur Bildung einer Hauptelektrode und nochmaligem Vakuumlichtbogenschmelzen hergestellt. Nachdem die Peripherie der Rohblöcke mechanisch auf einen Durchmesser von 965 mm bearbeitet wurde, wurden die Rohblöcke durch die folgenden Schritte bearbeitet, um geschweißte Rohre aus einer Titanlegierung gemäß einem der obenstehend beschriebenen Verfahren (a) bis (h) herzustellen. Die β- Umwandlungspunkte dieser Titanlegierungen lagen in einem Bereich von 860 - 930ºC.

(1) Herstellung einer Bramme

Eine Bramme mit den Ausmaßen 150 mm (Dicke) x 1050 mm (Breite) x 4690 mm (Länge) wurde aus jedem Rohblock aus einer Titanlegierung entweder durch (i) Heißschmieden allein oder (ii) Heißschmieden unter anschließendem Warmwalzen hergestellt. Das Schmieden wurde auf einer 3000-t-Presse durchgeführt, nachdem der Rohblock bei einer Temperatur von 970 - 1050ºC während 6 Stunden in einem Ofen mit Gasfeuerung wärmebehandelt wurde. Immer wenn das Heißschmieden von einem Warmwalzen gefolgt wurde, wurde das Schmieden zur Formung eines geschmiedeten Produkts mit den Ausmaßen 460 mm (Dicke) x 1050 mm (Breite) x 1530 mm (Länge) durchgeführt, welches dann bei 930 - 950ºC während 5,5 Stunden in einem Gasofen vom Hubbalkentyp wärmebehandelt wurde und danach mittels eines Walzwerks mit vertikalen und horizontalen Walzen zur Formung einer Bramme der obengenannten Größe warmgewalzt wurde.

(2) Warmwalzen

Nachdem die Oberfläche der in Schritt (1) erhaltenen Bramme durch eine Hobelmaschine mechanisch bearbeitet wurde und das vordere und hintere Ende davon durch Brennschneiden bearbeitet wurden zur Formgebung und Entfernung von Oberflächenfehlern, wurde die Bramme bei einer Temperatur in einem Bereich von 850 - 910ºC während 5 Stunden in einem Gasofen wärmebehandelt und durch kontinuierliches Walzen oder wiederholtes Walzen warmgewalzt, nachdem die Bramme wahlweise durch Umkehrwalzen zur Reduzierung der Dicke auf 80 mm geschickt wurde. Das kontinuierliche Walzen wurde unter Verwendung von Tandemwalken der Höhe 6 (6-high) durchgeführt, um einen 4,5 mm dicken warmgewalzten Streifen zu erhalten. Das wiederholte Walzen wurde auf einer 80 mm dicken, 1 m langen Platte unter Verwendung von Walzwerken der Höhe 4 durchgeführt, während die Platte zweimal bei 880ºC in einem Heizofen vom Chargentyp erhitzt wurde, und es wurde eine warmgewalzte Platte mit den Ausmaßen 8 mm (Dicke) x 1050 mm (Breite) x 10 m (Länge) erhalten und luftgekühlt. Bei allen Warmwalzoperationen betrug die Fertigmachtemperatur etwa 720ºC.
Nach dem Warmwalzen wurde die Oberfläche des warmgewalzten Streifens oder der Platte durch mechanisches Entfernen (Abstrahlen und Bandschleifen) und/oder chemisches Entfernen (unter Verwendung eines Salzbades und/oder einer Beizmittellösung) gereinigt, um die auf deren Oberfläche gebildete Oxidbelagchicht eines zu entfernen.
Vor der Rohrherstellung wurde der Streifen oder die Platte auf eine Breite längsgeschnitten, welche der Länge des Außenumfangs des Rohrprodukts entspricht.
Jedes geschweißte Rohr wurde mittels eines der obenstehend beschriebenen Verfahren (a) bis (h) hergestellt. Die Bedingungen für jeden Schritt der bei diesem Beispiel verwendeten Verfahren sind in Tabelle 2 zusammen mit der Größe des erhaltenen Rohrprodukts zusammengestellt. Die Tabelle 3 zeigt die bei dem Beispiel verwendeten Schweißbedingungen.
Der Brammenherstellungsschritt (1) und der Warmwalzschritt (2) wurden unter den obenstehend beschriebenen Bedingungen durchgeführt, während die anderen Schritte unter den folgenden Bedingungen durchgeführt wurden.

Rohrherstellung bei Schritt (3)

Die in Schritt (2) erhaltene warmgewalzte Platte, welche von Belag befreit wurde, wurde auf eine Breite von 795 mm schergeschnitten und durch Preßformen zu einem rohrförmigen Teil geformt, und die Verbindungsnaht wurde mittels des TIG-Bogenschweißverfahrens unter Verwendung eines Schweißdrahtes mit derselben Zusammensetzung wie das verwendete Material aus einer Titanlegierung geschweißt. Die Schweißbedingungen sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Wärmebehandlung bei den Schritten (4), (8), (11) und (15)

Das geschweißte Rohr wurde durch Erwärmen in einem Vakuumofen vom Chargentyp bei 650ºC oder durch kontinuierliches Glühen bei 550ºC in einer Argonatmosphäre wärmebehandelt.

Kaltwalzen bei Schritt (5)

Der in Schritt (2) erhaltene warmgewalzte Streifen, welcher mechanisch von seinem Belag befreit wurde, wurde durch Walzwerke der Höhe 6 vom Umkehrwalzentyp zur Formung eines 1,6 mm dicken kaltgewalzten Streifens kaltgewalzt, welcher danach entfettet wurde und mit Wasser abgespült wurde.

Glühen bei den Schritten (6), (9) und (13)

Der warmgewalzte Streifen oder die Platte oder der kaltgewalzte Streifen wurden durch Vakuumglühen oder kontinuierliches Glühen in Luft oder Argon geglüht. Das Vakuumglühen wurde in einem Vakuumofen vom Chargentyp bei 650ºC durchgeführt, nachdem der Streifen von seinem Belag befreit oder entfettet wurde, und es dauerte etwa 20 Stunden von Beginn des Erhitzens bis zum Ende des Abkühlens. Das bei Schritt (9) verwendete kontinuierliche Glühen wurde in einem Tunnelofen bei 725ºC in Luft direkt auf der in Schritt (2) erhaltenen warmgewalzten Platte ohne Belagentfernung durchgeführt, und der geglühte Streifen wurde danach mechanisch vom Belag befreit.

Kaltwalzen bei Schritt (12)

Der bei Schritt (9) durch Vakuumglühen erhaltene geglühte Streifen wurde in kontinuierlichen Sendzimir-Walzwerken der Höhe 20 zur Formung eines 1,6 mm dicken kaltgewalzten Streifens kaltgewalzt, welcher danach abgewaschen wurde.

Rohrherstellung bei den Schritten (7) und (14)

Die Rohrherstellung wurde unter Verwendung einer kontinuierlichen Rohrformungsmaschine, die mit Formungswalzen und Preßwalzen ausgestattet war, und unter Verwendung von des in Tabelle 2 gezeigten Schweißverfahrens durchgeführt. Die Breite des verwendeten Ringes betrug 77,2 mm bei Schritt (7) oder 58,2 mm bei Schritt (14). Das Schweißen wurde unter den in Tabelle 3 aufgeführten Bedingungen durchgeführt.

Rohrherstellung bei Schritt (10)

Die warmgewalzte Platte, welche in Luft geglüht wurde und bei Schritt (9) vom Belag befreit wurde, wurde auf 795 mm Breite und 3000 mm Länge schergeschnitten und entfettet. Danach wurde sie zu einem rohrförmigen Teil gemäß dem Biegewalzverfahren geformt und mit einem CO&sub2;-Laser unter den in Tabelle 3 aufgeführten Bedingungen geschweißt.
Die erhaltenen geschweißten Rohre, die durch eines der Verfahren (a) bis (h) hergestellt wurden, wurden bezüglich ihrer metallographischen Struktur, Oberflächeneigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften mittels der folgenden Testverfahren bewertet.

a. Metallographischer Test

Ein radialer Querschnitt des Rohrs wurde zur Prüfung der Struktur in Augenschein genommen.

b. Oberflächenbetrachtung

Die Oberfläche des Rohrs wurde in Augenschein genommen, und es wurde dann das Vorhandensein oder Fehlen von Fehlern durch mikroskopische Betrachtung eines Querschnitts und durch einen Penetrationstest festgestellt.

c. Zugtest

Ein Zugtest wurde mit einem 350 mm langen Teststück durchgeführt, welches entweder ein blechförmiges Teststück war, das aus einem durch Verfahren (a), (b), (e) oder (f) erhaltenen dickwandigen Rohr mit großem Durchmesser ausgeschnitten wurde, oder ein rohrförmiges Teststück, das von einem durch das andere Verfahren erhaltenen dünnwandigen Rohr mit kleinem Durchmesser geschnitten wurde. Die Meßlänge des Teststücks betrug 50 mm. Die Dehnungsgeschwindigkeit betrug 0,5 % pro Minute bis zur festgelegten Dehngrenze von 0,2 %, und sie betrug 20 % pro Minute zwischen der Dehngrenze von 0,2 % und dem Reißen.

d. Spaltkorrosionstest

Mehrere von dem Rohr genommene Teststücke wurden voneinander abgetrennt, indem Abstandhalter aus Polytetrafluorethylen (PTFE) um diese gewickelt wurden oder die Abstandhalter gegen diese gedrückt wurden, um Spalten zwischen diesen zu bilden, und die Teststücke wurden anschließend einem Spaltkorrosionstest unterzogen. Der Spaltkorrosionstest wurde unter Verwendung einer Salzlösung, die 250 g/l NaCl und eine ausreichende Menge HCl enthielt, um den pH der Lösung auf 2 einzuregulieren. Die Teststücke waren während 500 Stunden bei 200ºC in der Salzlösung eingetaucht.
Nach dem Test wurde die Oberfläche des Spalts per Augenschein begutachtet und das Auftreten von Spaltkorrosion wurde durch das Vorhandensein eines Korrosionsprodukts festgestellt.

e. Korrosionsbeständigkeitstest in Chlorwasserstoffsäure

Mehrere von dem Rohr genommenen blechähnlichen oder rohrförmigen Teststücke wurden in eine siedende 3 %ige Salzsäurelösung während 200 Stunden eingetaucht, und es wurde die Beständigkeit gegenüber der Salzsäure bezüglich der Korrosionsrate (in mm pro Jahr) bewertet, welche aus dem Gewichtsverlust durch Korrosion errechnet wurde.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1 Chemische Zusammensetzung (Gew.-% Ti : Rest) Test Nr. Beständigkeit gegenüber Spaltkorrsion Korrosionsrate (mm/Jahr) % Dehngrenze (kgf/mm²) Zugfestigkeit kgf/mm² Dehnung (%) Gesamtbewertg. Herstellungsverfahren nach der erwähnten Kennzeichnung Anderes Platingruppenmetall (Fortsetzung nächste Seite) Tabelle 1 (Fortsetzung) Chemische Zusammensetzung (Gew.-% Ti : Rest) Test Nr. Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion Korrosionsrate (mm/Jahr) % Dehngrenze (kgf/mm²) Zug-festigkeit kgf/mm² Dehnung (%) Gesamtbewertg. Herstellungsverfahren nach der erwähnten Kennzeichnung Anderes Platingruppenmetall (Fortsetzung nächste Seite) Tabelle 1 (Fortsetzung) Chemische Zusammensetzung (Gew.-% Ti : Rest) Test Nr. Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion Korrosionsrate (mm/Jahr) % Dehngrenze (kgf/mm²) Zugfestigkeit kgf/mm² Dehnung (%) Gesamtbewertg. Herstellungsverfahren nach der erwähnten Kennzeichnung Anderes Platingruppenmetall (Fortsetzung nächste Seite) (Anmerkungen)* Vergleichstest, bei welchem die Legierung nicht eine hierin definierte Zusammensetzung hat. Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion: = keine Spaltkorrosion, Δ = leichte Spaltkorrosion, x = starke Spaltkorrosion Gesamtbewertung: (A) Schlechte Korrosionsbeständigkeit, (B) Hohe Materialkosten, (C) geringfügige Dehnung. Tabelle 2 Verfahren Bramme Warmwalzen Schweißen Wärmebehandlung Kaltwalzen Glühen Endprodukt geschmiedet bei ºC und warmgew. bei ºC und warmgewalzt bei ºC warmgewalzt b. ºC Walzw. Höhe 4 kontinuierliches Walzen TIG-Bogenschweißen, 3-Schichtaufbau 650ºC-Vakuumglühen Walzw. Höhe 6 Plasmabogenschweißen 550ºC in Ar, kontinuierlich Tabelle 2 (Fortsetzung) Verfahren Bramme Warmwalzen Schweißen Wärmebehandlung Kaltwalzen Glühen Endprodukt geschmiedet bei ºC und warmgew. bei ºC und warmgewalzt bei ºC warmgewalzt bei ºC Walzw. Höhe 4 kontinuierliches Walzen 725ºC in Luft, kontinuierlich 650ºC-Vakuumglühen CO&sub2;-Laserschweißen Sendzimir-Walzwerk Höhe 20 725ºC in Ar, kontinuierlich H-F-Impuls-TIG-Bogenschweißen (Anmerkung) ∅ : Außendurchmesser (mm), t : Wanddicke (mm). Tabelle 3 Verfahrensschritt Schweißverfahren Schweißstrom Schweißspannung Leistung Schweißgeschwindigkeit Schutzgas TIG-Bogen* 3-Schichtaufbau Plasmabogenschweißen* Kohlendioxidlaser H - F** Impuls-TIG durschnittlich 200 A Spitze 320 A Anmerkungen *Unter Verwendung einer Wolframelektrode mit dem Durchmesser 3,2 mm. **Hochfrequenz von 15 kHz.
Wie sich an den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen erkennen läßt, weisen die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Titanlegierungen, welche eine relativ geringe Menge an Platingruppenmetallen in Kombination mit Co und/oder Ni und wahlweise eines oder mehrere aus Mo, W und V enthalten, eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion auf, welche mit derjenigen der herkömmlichen, teuren Ti-0,2Pd-Legierung vergleichbar ist.
Titanlegierungen, welchen nur Pd oder Ru hinzugegeben wird, haben keine ausreichende Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion, wenn der Gehalt an Pd oder Ru 0,02 % oder 0,03 % beträgt (Tests Nr. 1 und 20). Jedoch verbessert die Hinzugabe von 0,5 % Co zu solchen Legierungen wesentlich die Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion (Tests Nr. 2 und 21). In ähnlicher Weise führt die Hinzugabe von Ni oder Co und Ni, oder von einem oder beiden aus Co und Ni zusammen mit einem oder mehreren aus Mo, W und V zu einer Titanlegierung, welche eine geringe Menge an Pd, Ru oder einem anderen Platingruppenmetall enthält, zu einer wesentlichen Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, einschließlich der Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion, und stellt eine Titanlegierung mit einer Korrosionsbeständigkeit, welche derjenigen von reinem Titan (Test Nr. 55) weit überlegen ist, oder eine Titanlegierung vom ASTM-Grad 12 (Test Nr. 56) bereit.
Wenn Sauerstoff und/oder Fe zur Verbesserung der Festigkeit zugesetzt werden, wird die Korrosionsbeständigkeit der erhaltenen Legierungen nicht verschlechtert und ihre Duktilität behält ein zufriedenstellendes Maß bei, solange der Sauerstoffgehalt nicht mehr als 0,35 % beträgt (Test Nr. 58). Demgegenüber hat eine Titanlegierung, welche mehr als 0,35 % Sauerstoff enthält, eine verminderte Duktilität (Test Nr. 62), während eine solche, die mehr als 0,3 % Fe enthält, eine verminderte Dehnung und Beständigkeit gegenüber Säuren aufweist (Test Nr. 59).
Die Duktilität von Titanlegierungen, welche Co oder Ni in einer übermäßig großen Menge enthalten, nimmt in einem solchen Maß ab, daß sie sich nicht mehr für praktische Anwendungen eignen (Test Nr. 60 und 61).
Einige der geschweißten Rohre wurden einem Ringfaltversuch unterzogen, indem ein Testrohr nach unten zusammengedrückt wurde, wobei sich die Schweißzone auf der Seite zwischen zwei flachen Platten befand. Das geschweißte Rohr aus Test Nr. 3 (19,0 mm ∅) verursachte keinen Riß, als es auf 5 mm in dem Zwischenraum zwischen den flachen Platten flachgepreßt wurde. Das geschweißte Rohr aus Test Nr. 37 (254 mm ∅) konnte auf 100 mm ohne Rißbildung flachgepreßt werden, während dasjenige aus Test Nr. 52 (25,4 mm ∅) keinen Riß verursachte, als es auf 15 mm flachgepreßt wurde.
Die in Tabelle 1 aufgeführten geschweißten Rohre wurden durch eines der in Tabelle 2 aufgeführten Verfahren hergestellt, welche allesamt den Bedingungen der vorliegenden Erfindung genügen. Alle bei dem Beispiel verwendeten Verfahren verliefen reibungslos und führten zur Herstellung geschweißter Rohre, welche frei von Oberflächenfehlern waren und welche eine Struktur aus vollständig rekristallierter Körnung hatten.
Zum Vergleich wurden geschweißte Rohre unter den folgenden Bedingungen hergestellt, welche nicht den durch die vorliegende Erfindung definierten Bedingungen entsprechen. Das bei diesem Vergleichstest verwendete Ausgangsmaterial war ein Rohblock aus einer Titanlegierung mit der Zusammensetzung Ti-0,05 Pd-0,3 Co-0,19 Sauerstoff-0,05 Fe mit einem Durchmesser von 980 mm und einer Länge von 2000 mm.

(1) Herstellung einer Bramme unter ungeeigneten Bedingungen

Als eine Bramme in der gleichen Weise wie obenstehend hergestellt wurde mit der Ausnahme, daß die Erwärmungstemperatur vor dem Warmwalzen 1200ºC betrug, wies die resultierende Bramme eine übermäßig dicke und unebene Oxidschicht an ihrer Oberfläche auf, und die Oberfläche der Bramme mußte auf eine Dicke von etwa 25 mm mechanisch bearbeitet werden, um eine für den nachfolgenden Schritt geeignete glatte Oberfläche zu erhalten.

(2) Warmwalzen unter ungeeigneten Bedingungen

Die Bramme wurde durch kontinuierliches Walzen nach Erwärmen auf 1150ºC warmgewalzt. Die Oberfläche des erhaltenen warmgewalzten Streifens wies zahlreiche Fehler auf, wie Kratzer und Mattschweiße, und es waren eine ganze Anzahl Arbeitsstunden erforderlich, um diese Fehler zu beseitigen.

(3) Glühen des geschweißten Rohrs unter ungeeigneten Bedingungen

Die durch das Verfahren (e) erhaltenen geschweißten Rohre wurden bei 350ºC geglüht. Die Restspannung in peripherer Richtung betrug 20 kgf/mm² vor dem Glühen, und sie blieb nach dem Glühen bei 350ºC unverändert.

(4) Glühen unter ungeeigneten Bedingungen vor der Rohrherstellung

Ein kaltgewalzter Streifen wurde bei 450ºC geglüht, und es wurde ein geschweißtes Rohr aus dem geglühten Streifen hergestellt. Da die Restspannung des kaltgewalzten Streifens nicht ausreichend durch Glühen, welches bei einer überaus niedrigen Temperatur durchgeführt wurde, beseitigt werden konnte, wurde das erhaltene geschweißte Rohr durch die während des Schweißen angewandte Hitze angegriffen und wies gewellte Raupenbereiche in der Schweißzone auf. Außerdem war die Form des Rohrs zu einem elliptischen Querschnitt verformt und konnte nicht korrigiert werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rohrs aus einer Titanlegierung mit guter Beständigkeit gegenüber Spaltkorrosion aus einer Titanlegierung, welche, auf Gewichtsbasis, aus einem oder mehreren Platingruppenmetallen in einer Gesamtmenge von 0,01-0,14 %, mindestens einem aus Ni und Co in einer Menge von jeweils 0,1-2,0 %, nicht mehr als 0,35 % Sauerstoff, nicht mehr als 0,30 % Eisen, wahlweise mindestens einem aus Mo, W und V in einer Menge von jeweils 0,1-2,0 %, wobei der Rest Ti plus zufällige Verunreinigungen sind, besteht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

1) Herstellen einer Bramme durch Warmformgebung aus einem Rohblock der Titanlegierung, nachdem der Rohblock in einem Temperaturbereich von 750ºC bis zu einer Temperatur, welche 200ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt, wärmebehandelt worden ist;

2) Warmwalzen der Bramme mit einer Fertigmachtemperatur von nicht weniger als 400ºC zur Bildung eines warmgewalzten Streifens, nachdem die Bramme in einem Temperaturbereich von 650ºC bis zu einer Temperatur, die 150ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt, wärmebehandelt worden ist;

3) Formen und Schweißen des warmgewalzten Streifens zur Bildung eines geschweißten Rohrs; und wahlweise

4) Unterziehen des geschweißten Rohrs einer Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich von 400ºC bis zu einer Temperatur, die 20ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der in Schritt 2) erhaltene, warmgewalzte Streifen den folgenden Schritten 5), 6), 7) und wahlweise 8) unterzogen wird, um ein geschweißtes Rohr herzustellen:

5) Kaltwalzen des warmgewalzten Streifens zur Bildung eines kaltgewalzten Streifens;

6) Glühen des kaltgewalzten Streifens in einem Temperaturbereich von 550ºC bis zu einer Temperatur, die 20ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt;

7) Formen und Schweißen des geglühten Streifens zur Bildung eines geschweißten Rohrs; und wahlweise

8) Unterziehen des geschweißten Rohrs einer Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich von 400ºC bis zu einer Temperatur, die 20ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Schritte 5) und 6) wiederholt durchgeführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der in Schritt 2) erhaltene, warmgewalzte Streifen den folgenden Schritten 9), 10) und wahlweise 11) unterzogen wird, um ein geschweißtes Rohr herzustellen:

9) Glühen des warmgewalzten Streifens in einem Temperaturbereich von 550ºC bis zu einer Temperatur, die 20ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt; und

10) Formen und Schweißen des geglühten Streifens zur Bildung eines geschweißten Rohrs; und wahlweise

11) Unterziehen des geschweißten Rohrs einer Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich von 400ºC bis zu einer Temperatur, die 20ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der in Schritt 9) erhaltene, geglühte, warmgewalzte Streifen den folgenden Schritten 12), 13), 14) und wahlweise 15) unterzogen wird, um ein geschweißtes Rohr zu bilden:

12) Kaltwalzen des gegelühten, warmgewalzten Streifens zur Bildung eines kaltgewalzten Streifens;

13) Glühen des kaltgewalzten Streifens in einem Temperaturbereich von 550ºC bis zu einer Temperatur, die 20ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt;

14) Formen und Schweißen des geglühten Streifens zur Bildung eines geschweißten Rohrs; und wahlweise

15) Unterziehen des geschweißten Rohrs einer Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich von 400ºC bis zu einer Temperatur, die 20ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Schritte 12) und 13) wiederholt durchgeführt werden.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Titanlegierung, auf Gewichtsbasis, aus einem oder mehreren der Platingruppenmetalle in einer Gesamtmenge von 0,03-0,10 %, mindestens einem aus Ni und Co in einer Menge von jeweils 0,2-1,2 %, nicht mehr als 0,25 % Sauerstoff, nicht mehr als 0,15 % Eisen, wahlweise mindestens einem aus Mo, W und V in einer Menge von jeweils 0,5-1,5 %, wobei der Rest Ti plus zufällige Verunreinigungen sind, besteht.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Rohblock in einem Temperaturbereich von 850ºC bis zu einer Temperatur, die 150ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt, vor der Warmformgebung erhitzt wird.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Bramme in einem Temperaturbereich von 700ºC bis zu einer Temperatur, die 150ºC über dem β-Umwandlungspunkt liegt, vor dem Warmwalzen erhitzt wird.