ES2879798T3 - Tubos de aleación a base de níquel y método para la fabricación de los mismos - Google Patents

Tubos de aleación a base de níquel y método para la fabricación de los mismos Download PDF

Info

Publication number
ES2879798T3
ES2879798T3 ES16382043T ES16382043T ES2879798T3 ES 2879798 T3 ES2879798 T3 ES 2879798T3 ES 16382043 T ES16382043 T ES 16382043T ES 16382043 T ES16382043 T ES 16382043T ES 2879798 T3 ES2879798 T3 ES 2879798T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
workpiece
nickel
equal
tubular
based alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES16382043T
Other languages
English (en)
Inventor
Alejandra Lopez
Urbano Faina
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tubacex SA
IBF SpA
Original Assignee
Tubacex SA
IBF SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tubacex SA, IBF SpA filed Critical Tubacex SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2879798T3 publication Critical patent/ES2879798T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • C21D9/14—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes wear-resistant or pressure-resistant pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

Un método (100, 110) para la fabricación de un tubo de una aleación a base de níquel, comprendiendo el método: (a) trabajar en caliente (101) una pieza fundida de aleación a base de níquel para dar una pieza de trabajo en forma pre-tubular o para dar una barra cilíndrica; (b) trepanar (102) la barra cilíndrica o mecanizar (103) un diámetro interior de la pieza de trabajo en forma pre- tubular para obtener una pieza de trabajo tubular (201, 301); y una sola etapa de (c) trabajar en frío (104) la pieza de trabajo tubular (201, 301).

Description

DESCRIPCIÓN
Tubos de aleación a base de níquel y método para la fabricación de los mismos
Campo Técnico
La presente invención se refiere a la fabricación de tubos hechos de aleación a base de níquel, particularmente aleaciones tales como la aleación 625 para obtener una alta resistencia y una microestructura fina y homogénea, y al método para la fabricación d ellos mismos.
Estado de la técnica
Las tuberías para transferir sustancias tales como, por ejemplo, petróleo y gas natural extraído de un pozo se exponen habitualmente a condiciones severas en forma de, por ejemplo, altos niveles de presión y tensiones. Los tubos que se utilizan en pozos profundos con condiciones de HPHT (alta presión y alta temperatura) requieren materiales de alta resistencia con propiedades mejoradas tales como resistencia a la corrosión y homogeneidad de la microestructura, o los tubos pueden de otro modo fallar.
A este respecto, algunas aleaciones que son muy adecuadas para este tipo de ambientes son aquellas que incluyen el níquel. Entre las diversas aleaciones a base de níquel disponibles, la aleación 625 es particularmente conveniente para materiales en condiciones HPHT, sin embargo, la aleación 625 presenta bajas capacidades de formación en frío que hacen difícil la fabricación de tubos largos.
El interés en proporcionar tubos de alta resistencia, incluyendo los fabricados de aleaciones a base de níquel, se muestra, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos n.° 8.479.549 B1 que se refiere a un método para la fabricación de productos tubulares fundidos centrífugos, trabajados en frío, que presentan alta resistencia. La pieza de trabajo tubular de una aleación resistente a la corrosión, tiene material a partir de su diámetro interior retirado, y después un proceso de conformación de metal reduce las paredes de la pieza de trabajo tubular. Cuando el proceso de conformación de metal es de conformación por estirado, las paredes de la pieza de trabajo se pueden reducir con varias pasadas porque la pieza de trabajo no es capaz de procesar grandes reducciones en una pasada, por lo que la reducción progresiva de las paredes puede proporcionarse con pasadas de conformación por estirado subsiguientes. La publicación de la solicitud de patente internacional n.° WO 2010/024829 A1se refiere a los tubulares de campo de aceite resistentes a la corrosión y al método de fabricación de los mismos. Los lingotes o barras de una aleación de níquel se perforan, o trepanan, prehumedecen y extruden, y se someten a varios procesos de trabajo en frío.
La publicación de la solicitud de patente europea n.° EP 2415883 A1 se refiere a un método para la fabricación de tuberías de aleación de Cr-Ni sin costura de alta resistencia que se someten a un proceso de perforación-laminación. Puesto que el límite elástico de los tubos producidos está relacionado con la reducción conseguida durante el proceso de trabajo en frío, el límite elástico está generalmente unido al grado de reducción que se puede conseguir mediante los métodos de fabricación de tubos. Por lo tanto, sería ventajoso fabricar tubos en los que se puedan aplicar grandes reducciones de forma que los tubos tengan un alto límite elástico y una microestructura homogénea, haciéndolos particularmente adecuados para ambientes caracterizados por condiciones de HPHT.
Descripción De La Invención
Los tubos hechos de aleaciones a base de níquel y el método para la fabricación de los mismos, desvelados en la presente invención, pretenden resolver los inconvenientes de los tubos y métodos de la técnica anterior.
La invención se refiere a un método para la fabricación de un tubo de una aleación a base de níquel. El método comprende las etapas:
a) trabajar en caliente una pieza fundida de aleación a base de níquel en una pieza de trabajo pre-tubular o en una barra cilíndrica;
b) trepanar la barra cilíndrica o mecanizar un diámetro interior de la pieza de trabajo pre-tubular para obtener una pieza de trabajo tubular;
y una sola etapa de c) trabajar en frío la pieza de trabajo tubular.
Una pieza de trabajo pre-tubular es un tubo o pieza de trabajo con una forma tubular que se mecaniza o conforma para obtener las dimensiones finales del tubo, mientras que una barra cilíndrica es una barra con una sección transversal redondeada que es, por ejemplo, circular u ovalada.
Un proceso de trabajo en caliente deforma plásticamente una pieza fundida de aleación a base de níquel en una pieza de trabajo pre-tubular o una barra cilíndrica mientras cambia la microestructura y, por lo tanto, las propiedades de la pieza fundida.
La forma de la pieza fundida de aleación a base de níquel puede parecer, por ejemplo, pero no se limita a, un lingote o una barra. La forma puede tener geometrías regulares o irregulares tales como, por ejemplo, prismas rectangulares, prismas hexagonales, prismas redondos, cilindros, etc.
Para que el proceso se aplique eficazmente a la pieza fundida, la pieza fundida de aleación a base de níquel se calienta a una temperatura preferentemente superior a su temperatura de recristalización. La pieza fundida se deforma plásticamente de tal forma que sus propiedades mecánicas se mejoran para la fabricación de tubos caracterizados por una alta resistencia, una forma alargada y paredes reducidas (es decir, finas).
La estructura interna de la pieza fundida presenta normalmente cavidades, tamaños de granos y segregaciones variables en la aleación a base de níquel que aparecen durante su fundición. Por tanto, mientras se funde, las diferentes temperaturas presentes a lo largo del material, junto con el efecto de la gravedad, generan una estructura interna heterogénea en forma de dichas cavidades, granos con diferente tamaño y forma, y segregación a escala macro y/o a escala micro de los elementos de aleación.
El proceso de trabajo en caliente homogeneiza la microestructura de la pieza de trabajo o barra resultante. Por lo tanto, con el trabajo en caliente, la pieza fundida se compacta internamente provocando cambios en la microestructura resultante. Particularmente, la pieza de trabajo o barra puede recristalizarse, es decir, se puede formar una nueva estructura interna de cristales, generando granos finos que mejoran las propiedades mecánicas a medida que las tensiones internas desaparecen debido a la deformación. Una consecuencia del trabajo en caliente es que la pieza de trabajo o barra presenta una mayor ductilidad y, al final, se pueden aplicar mayores reducciones en frío en una sola etapa.
El efecto del proceso de trabajo en caliente sobre la microestructura puede estimarse utilizando una relación de deformación. La relación se define como la sección transversal original de la pieza fundida o pieza de trabajo dividida entre su sección transversal después del trabajo en caliente. El alcanzar una relación de deformación de aproximadamente 3 o más puede ser ventajoso porque se consigue un aumento en la tenacidad y resistencia a la tracción de la pieza de trabajo o barra, en la dirección longitudinal.
Un proceso de perforación o trepanado remueve una parte de la barra con un orificio que, en general, pasa a través de la barra entera. La parte retirada puede corresponder sustancialmente a una parte central de al menos una cara o lado de la barra. En el caso de la pieza de trabajo pre-tubular, su diámetro interior se mecaniza.
Después de trepanar la barra o mecanizar el diámetro interior de la pieza de trabajo pre-tubular, se obtiene una pieza de trabajo tubular.
Un proceso de trabajo en frío reduce la sección o área de la pieza de trabajo tubular para alargar el tubo que se va a producir. El proceso, por tanto, redistribuye el material: la parte de la aleación que se retira de la pieza de trabajo en la dirección radial, que normalmente corresponde a las paredes del tubo producido, se añade a la pieza de trabajo en la dirección axial. La sección transversal se reduce alargando de este modo la tubería o tubo.
Puesto que la pieza de trabajo o barra se ha trabajado en caliente, su estructura interna más bien fina proporciona mejores condiciones en comparación con las condiciones de la pieza fundida antes del trabajo en caliente para el trabajo en frío. En consecuencia, el grado de reducción puede ser superior a si no se realiza trabajo en caliente. La reducción está relacionada directamente con el límite elástico y con la longitud del tubo.
En realizaciones preferidas de la invención, el método comprende además (d) fundir la piza fundida a base de níquel. Además, en estas realizaciones, la etapa (d) fundición de la pieza fundida a base de níquel se realiza antes de la etapa (a) de trabajar en caliente la pieza fundida de aleación a base de níquel en una barra cilíndrica o pieza de trabajo pre­ tubular.
La pieza fundida que se trabaja en caliente en algunas realizaciones se moldea fundiendo la aleación a base de níquel y vaciándola en un molde. Las dimensiones de la pieza fundida producida, tanto en términos de su longitud como de su sección-o diámetro -, determinan las máximas dimensiones del tubo que se pueden fabricar puesto que la aleación a base de níquel en la pieza fundida se redistribuirá para formar el tubo, incluso aunque una parte de dicha aleación pueda perderse durante la fabricación del tubo, por ejemplo, mientras se realiza el trepanado, mecanizado o trabajo en frío de la pieza de trabajo. Por tanto, la cantidad de aleación necesaria para la fundición varía de acuerdo con las dimensiones del tubo que se va a fabricar.
En realizaciones preferidas, la aleación a base de níquel es una aleación que al menos comprende níquel y cromo. También, en realizaciones preferidas, la aleación a base de níquel es la aleación 625.
Con algunas aleaciones a base de níquel, por ejemplo, la aleación 625-correspondiente a la especificación UNS-N06625-, los tubos producidos con el método descrito en el presente documento pueden tener un alto límite elástico. Así, además del alto límite elástico conseguido debido al método para la fabricación de un tubo desvelado en el presente documento, el tubo se puede caracterizar por un límite elástico incluso superior debido a las características de la aleación 625.
En realizaciones preferidas de la invención, el trabajo en caliente comprende uno de: laminado, forjado y una combinación de los mismos.
El laminado de la pieza fundida de aleación a base de níquel homogeniza su estructura interna en términos del tamaño de grano, porosidad, cavidades, entre otros. Los laminadores deforman plásticamente la pieza fundida, lo que normalmente presenta granos que son más grandes en su interior que en su superficie-la parte en contacto con el molde de fundición-. La pieza de trabajo laminada puede tener muchas formas diferentes tales como, por ejemplo, cilíndrica, rectangular, de tipo lámina, entre otras. Los laminadores continuos o reversibles conocidos en la técnica pueden ser utilizados, por ejemplo, para deformar plásticamente una pieza de fundición tal como, por ejemplo, una barra o un lingote.
La pieza fundida de aleación a base de níquel se puede forjar también durante la etapa de trabajo en caliente, en cuyo caso se puede retener la pieza fundida -aunque no necesariamente- con pinzas, barras o similares, y un martillo o un troquel suministra golpes para deformarlo. El forjado puede realizarse por un usuario (por ejemplo, un herrador) o por una máquina (por ejemplo, forjado libre). También es posible utilizar una prensa de forja giratoria para deformar la pieza fundida.
Es conveniente realizar el proceso de forjado progresivamente (es decir, golpes secuenciales que producen cada uno una pequeña deformación) de forma que las deformaciones puedan cristalizarse sin formar grietas.
En algunos casos, el laminado y el forjado pueden realizarse secuencialmente sobre una pieza fundida.
En algunas realizaciones de la invención, el método comprende además (e) recocer en solución la barra o pieza de trabajo a una temperatura entre 870 °C y 1010 °C (incluyéndose los puntos finales en el intervalo de posibles valores). Con el fin de reducir la dureza de la barra o pieza de trabajo y aumentar su ductilidad, la barra o pieza de trabajo puede someterse a recocido en solución. Además, el recocido en solución puede reducir también las tensiones internas de la barra o pieza de trabajo. La barra o pieza de trabajo se calienta, por tanto, por encima de su temperatura de recristalización, se mantiene durante algún tiempo a una temperatura superior a dicha temperatura de recristalización, y se enfría después rápidamente (por ejemplo, templado con agua).
En algunas realizaciones de la invención, la etapa (e) se realiza sobre la pieza de trabajo o barra cilíndrica de forma pre-tubular, es decir, la etapa de recocido en solución se puede realizar después de trabajar en caliente la pieza fundida y antes de trepanar la barra o mecanizar la pieza de trabajo pre-tubular de tal forma que se mejore adicionalmente el aumento de ductilidad conseguido con la deformación plástica.
En algunas realizaciones, la etapa (e) se realiza sobre la pieza de trabajo tubular, es decir, después de la limpieza en frío y antes del trabajo en frío, puesto que, con el aumento de ductilidad, se puede mejorar la reducción de la pared y el alargamiento del producto tubular durante el proceso de trabajo en frío y, por lo tanto, es posible aplicar una mayor reducción en una sola pasada.
Después del trabajo en frío, el tubo producido puede tener un límite elástico de más de 960 MPa debido a las reducciones en el espesor de pared con el proceso de trabajo en frío.
Puesto que el trabajo en frío puede generar tensiones dentro de la pieza de trabajo, la etapa de recocido en solución puede realizarse después del trabajo en frío a fin de que elimine, al menos parcialmente, estas tensiones internas. En este caso, el límite elástico disminuye y el tubo puede tener un límite elástico que varía de 415 MPa a 750 MPa, pero, en contraste, el tamaño del grano puede refinarse y la homogeneidad de la microestructura puede mejorarse.
Esta refinación del grano y aumento de la homogeneidad de la microestructura puede controlarse: el tamaño del grano observado después del recocido en solución puede estar en el intervalo de 15 micrómetros a 75 micrómetros ajustando la temperatura del proceso de forma que el resultado de la siguiente fórmula sea entre 2 y 6:
Red*9-exp(100/T)
en la que Red es la reducción aplicada por el trabajo en frío en porcentaje entre 0 y 1-, y T es la temperatura en grados Celsius.
En realizaciones preferidas de la invención, el trabajo en frío comprende uno de: conformación por estirado y aminación de paso de peregrino.
En las realizaciones en las que el trabajo en frío comprende la conformación por estirado, una máquina de conformación por estirado que incluye, entre otras cosas, un mandril y una pluralidad de rodillos con, normalmente, tres o cuatro rodillos, reduce el espesor de las paredes de la pieza de trabajo y hace más larga la pieza de trabajo. La pieza de trabajo tubular puede verse sometida ya sea a la conformación por estirado hacia delante o a la conformación por estirado inversa.
La pieza de trabajo tubular se fija al mandril por medio del orificio, por ejemplo, formado con el trepanado o mecanizado de la etapa (b). Cuando se sujeta la pieza de trabajo, el mandril puede desplazar la pieza de trabajo en una dirección de movimiento de los rodillos. Los rodillos aplican fuerzas a la pieza de trabajo en las direcciones axial, longitudinal y tangencial. La fuerza de compresión en una dirección radial reduce el espesor de pared, que se combinado con las fuerzas en las otras dos direcciones da como resultado un alargamiento de la pieza de trabajo o del tubo.
La conformación por estirado puede mejorar la estructura de grano de la pieza de trabajo tubular o el tubo haciendo que la estructura interna sea más homogénea en toda la pieza de trabajo y lo que puede mejorar sus propiedades mecánicas.
En las realizaciones en las que el trabajo en frío comprende laminación de paso de peregrino, un laminador de paso de peregrino puede volver a conformar la pieza de trabajo en un tubo alargado con paredes más finas. Los troqueles anulares del laminador, que pueden tener forma anular, comprimen la pieza de trabajo en una dirección radial y, por tanto, reducen su diámetro exterior. El mandril, que puede asegurar la pieza de trabajo mediante un orificio de la pieza de trabajo, por ejemplo, formado con el trepanado o mecanizado de la etapa(b), mueve y gira la pieza de trabajo, y también puede remodelar el diámetro interno de la pieza de trabajo o del tubo.
El mandril alimenta y hace girar la pieza de trabajo sucesivamente mientras dos troqueles anulares deforman la pieza de trabajo, provocando así una reducción tanto del diámetro exterior como del espesor de las paredes. Primero se gira la pieza de trabajo de manera tosca (es decir, con grandes variaciones de ángulo, por ejemplo, aproximadamente 60°) para deformar la sección que actualmente se procesa con los troqueles, y después se gira finamente (es decir, con pequeñas variaciones de ángulo, por ejemplo, aproximadamente 20°) para ajustar la forma de la sección de modo que presente una sección circular pulida, es decir, un diámetro exterior sustancialmente redondeado.
La laminación de paso de peregrino es un proceso semicontinuo que es particularmente eficaz en producciones a largo plazo. La pieza de trabajo tubular se puede alimentar, en un movimiento de avance, a una velocidad entre 2 mm/s y 50 mm/s (los puntos finales se incluyen en el intervalo de posibles valores), mientras que la velocidad de alimentación o la velocidad de movimiento de avance de la máquina de conformación por estirado puede ser entre 0,5 mm/s y 10 mm/s (los puntos finales se incluyen en el intervalo de posibles valores). Aunque la velocidad de alimentación en la máquina de conformación por estirado puede ser menor que en la de laminación de paso de peregrino, un menor número de pasadas puede ser necesario para fabricar un tubo con conformación por estirado.
En algunas realizaciones de la invención, la conformación por estirado o la laminación de paso de peregrino reduce al menos el espesor de pared de la pieza de trabajo entre un 35 % y un 50 % (los puntos finales se incluyen en el intervalo de posibles valores).
En algunas realizaciones de la invención, la conformación por estirado o la laminación de paso de peregrino reduce al menos el espesor de las paredes de la pieza de trabajo tubular entre un 50 % y un 75 % (los puntos finales se incluyen en el intervalo de posibles valores).
En algunas realizaciones, el trabajo en frío comprende la conformación por estirado, y la conformación por estirado al menos reduce el espesor de pared en un 70 % en una pasada.
Debido a las propiedades mecánicas logradas después de algunos procesos o etapas de algunas realizaciones de la invención, la pieza de trabajo puede soportar una reducción de pared entre un 65 % y un 70 % (los puntos finales se incluyen en el intervalo de posibles valores) en una sola pasada con respecto al espesor original, es decir, el espesor de pared antes de la conformación por estirado y después de que la pieza de trabajo haya sido trepanada o mecanizada. El espesor de pared original se calcula como la diferencia entre el diámetro exterior y el diámetro interior antes de trabajar en frío la pieza de trabajo. El porcentaje de reducción de la pared se calcula como la diferencia entre los espesores de pared después de la reducción y antes de la reducción, dividida entre el espesor original.
Con tales reducciones, la máquina de conformación por estirado toma menos tiempo para procesar la pieza de trabajo y reduce el número de pasadas necesarias para lograr el espesor deseado. Esto es aún más significativo considerando que el trabajo en frío reduce progresivamente la ductilidad de la pieza de trabajo después de cada pasada o deformación producida y, por lo tanto, aumentan las fuerzas necesarias para deformar aún más la pieza de trabajo.
Con reducciones en frío superiores al 35 %, se puede conseguir un límite elástico superior a 960 MPa; generalmente, una mayor reducción de la pared implica un mayor límite elástico.
Un aspecto de la presente invención se refiere a tubos de aleación a base de níquel fabricados con el método descrito anteriormente con respecto a la invención.
El tubo comprende:
- un diámetro exterior superior o igual a 60,3 mm, preferentemente superior o igual a 88,9 mm, y preferentemente superior o igual a 114,3 mm; y
- un espesor de pared promedio superior o igual a 2,8 mm, e inferior o igual a 70 mm, preferentemente superior o igual a 5 mm, y preferentemente superior a 8 mm.
El tubo puede comprender además una longitud superior a 5 m. En algunas realizaciones, el tubo presenta una longitud superior o igual a 10 m, y en algunos casos incluso superior a 12 m.
En algunas realizaciones de la invención, el tubo está hecho de una aleación a base de níquel que comprende al menos níquel y cromo. Preferentemente, la aleación a base de níquel es la aleación 625.
En algunas realizaciones, el tubo se caracteriza por una microestructura que comprende granos con un tamaño medio superior o igual a 15 micrómetros e inferior o igual a 75 micrómetros.
El tamaño de grano medio se mide de acuerdo con la norma ASTM E112 que establece un método para determinar el tamaño de grano medio de metales.
En algunas realizaciones de la invención, el tubo se caracteriza por un límite elástico superior o igual a 415 MPa e inferior o igual a 750 MPa. En algunas otras realizaciones, el tubo se caracteriza por un límite elástico superior a 750 MPa, y preferentemente superior a 960 MPa.
Cuando el límite elástico del tubo varía de 415 MPa a 750 MPa, el tubo presenta una mayor resistencia a la corrosión, lo que es ventajoso en entornos caracterizados por una presencia significativa de sulfuro de hidrógeno. Un tubo caracterizado por un límite elástico superior como, por ejemplo, un límite elástico superior a 960 MPa, es menos resistente a la corrosión, pero tiene una resistencia mecánica mejorada lo que es conveniente para soportar presiones más altas.
Breve descripción de los dibujos
Para completar la descripción y para facilitar una mejor comprensión de la invención, se proporciona un conjunto de dibujos. Dichos dibujos forman parte integrante de la descripción e ilustran una realización de la invención, que no debe interpretarse como una restricción del alcance de la invención, sino simplemente como un ejemplo de cómo se puede llevar a cabo la invención. Los dibujos comprenden las siguientes Figuras:
Las Figuras 1A y 1B son diagramas de flujo de métodos de acuerdo con algunas realizaciones de la invención. La Figura 2 es una representación de una máquina de conformación por estirado, que puede usarse para trabajo en frío en algunas realizaciones de la invención.
La Figura 3 es otra representación de una máquina de conformación por estirado.
Las Figuras 4A y 4B son fotografías de la microestructura de un tubo después de una etapa de recocido en solución.
Descripción de una forma de realizar la invención
La Figura 1A es un diagrama de flujo 100 que representa las etapas realizadas en un método de acuerdo con una realización de la invención.
En la etapa 101 del método, una pieza fundida de aleación a base de níquel se trabaja en caliente en una pieza de trabajo de forma pre-tubular o barra cilíndrica, es decir, la pieza fundida se deforma plásticamente en un entorno que tiene una temperatura más alta que la temperatura de recristalización de la pieza fundida, de forma que su estructura interna se ve alterada. Por lo general, la pieza fundida tiene una microestructura que incluye granos de diferentes tamaños, segregaciones de material y cavidades que aparecen durante su fundición. El trabajo en caliente, es decir, deformar plásticamente la pieza fundida, reduce los defectos antes mencionados dentro de la pieza de trabajo o barra resultante debido a que una nueva estructura cristalina puede formarse. Esta estructura puede caracterizarse por una distribución más homogénea de granos, y una menor presencia de cavidades y/o segregaciones de aleaciones. En consecuencia, la cantidad de tensiones internas es menor, lo que mejora algunas propiedades mecánicas de la pieza o barra; la ductilidad, por ejemplo, puede aumentar debido al trabajo en caliente de la etapa 101.
Algunos ejemplos no limitativos de trabajo en caliente son la forja, el laminado y el trefilado.
Cuando la pieza fundida se trabaja en caliente en una barra cilíndrica, la barra se trepana en la etapa 102. Una máquina perforadora o cortadora perfora un orificio en la barra cilíndrica, preferentemente un orificio pasante con sección transversal circular. En las realizaciones en las que el trabajo en caliente -etapa 101- produce una pieza de trabajo de forma pre-tubular, la pieza de trabajo se somete a un proceso de mecanizado de su diámetro interior en la etapa 103.
Después de la etapa 102 o etapa 103, se obtiene una pieza de trabajo tubular.
En la etapa 104, la pieza de trabajo tubular se trabaja en frío: la pieza de trabajo se deforma plásticamente a una temperatura por debajo de su temperatura de recristalización. En particular, en la etapa 104 se reducen las paredes de la pieza de trabajo y se aumenta la longitud del tubo producido.
Algunos ejemplos no limitantes de trabajo en frío son la laminación de paso de peregrino y la conformación por estirado. En estos casos, el mandril de la máquina de conformación por estirado o de laminación de paso de peregrino sujeta la pieza de trabajo por medio del orificio formado en la etapa 102 o mecanizado en la etapa 103 de forma que la pieza de trabajo tubular pueda verse sometida a las deformaciones producidas por la máquina.
La Figura 1B es un diagrama de flujo 110 que representa las etapas de un método para la fabricación de un tubo de acuerdo con otra realización.
El diagrama de flujo 110 comprende las etapas 101, 102, 103 y 104 correspondientes al trabajo en caliente, trepanado, mecanizado y trabajo en frío, respectivamente, como se ha descrito anteriormente con respecto al diagrama de flujo 100.
El método de la Figura 1B comprende además la etapa 105: fundición, mediante la que se funde una aleación a base de níquel y se vierte en un molde. La aleación a base de níquel se deja secar formando la pieza fundida, que puede tomar la forma de, por ejemplo, un lingote o una barra. El volumen de aleación en la pieza fundida puede determinar la cantidad máxima de aleación que se puede usar para la fabricación del tubo puesto que, por lo general, no se agrega aleación después, sino que se elimina algo de aleación durante una o más de las etapas sucesivas 101-104 del método.
A continuación, la pieza fundida se somete al menos a trabajo en caliente (etapa 101), trepanado (etapa 102) o mecanizado del diámetro interior (etapa 103) y trabajo en frío (etapa 104).
La pieza de fundición y/o pieza de trabajo sometida a los métodos descritos con respecto a los diagramas de flujo 100, 110 comprenden una aleación a base de níquel, siendo la aleación a base de níquel una aleación que comprende níquel y, en algunas realizaciones, también de cromo. En algunas realizaciones, la aleación a base de níquel es la aleación 625 correspondiente a UNS N06625, que comprende una composición particular de níquel, cromo, molibdeno y columbio.
Los tubos producidos en algunas de estas realizaciones presentan una longitud superior a 5 m. En algunas de estas realizaciones, la longitud de los tubos producidos es superior a 10 m. Y en algunas de estas realizaciones, la longitud de los tubos producidos es superior a 12 m. Estos tubos pueden presentar un diámetro exterior superior o igual a 60,3 mm, preferentemente superior o igual a 88,9 mm, y preferentemente superior a 114,3 mm; los tubos pueden presentar también un espesor de pared promedio superior o igual a 2,8 mm, e inferior o igual a 70 mm, y preferentemente superior o igual a 5 mm e inferior o igual a 8 mm.
La Figura 2 muestra una máquina de conformación por estirado 200. Una pieza de trabajo 201 que tiene una geometría tubular se coloca en el mandril 202 de la máquina y se mantiene en su lugar con un plato de mordazas 203. El plato de mordazas 203 hace que la pieza de trabajo 201 gire de acuerdo con el movimiento giratorio del mandril 202 -un motor (no ilustrado) proporciona dicho movimiento giratorio-. La máquina 200 comprende además un carro 204 en el que una pluralidad de rodillos 205a-205d están dispuestos en una configuración equidistante con una diferencia de fase progresiva de 90° entre los rodillos 205a-205d.
Tanto el mandril 202 como la pluralidad de rodillos 205a-205d presentan movimientos giratorios durante la operación de la máquina 200 de forma que la pieza de trabajo 201, a medida que pasa a través del conjunto de rodillos 205a-205d, tiene su diámetro exterior reducido, lo que a su vez provoca una reducción del espesor de sus paredes y un aumento de su longitud, a lo largo del eje Y ilustrado en la Figura.
En la máquina de conformación por estirado 200, hay hasta 10 grados de libertad que se ajustan y controlan durante la fabricación de tubos: el giro del mandril 202, el giro de cada uno de los cuatro rodillos 205a-205d, la posición de cada uno de los cuatro rodillos 205a-205d con relación a la pieza de trabajo 201 o mandril 202 -ajustes de posición horizontal de los rodillos 205b y 205d, y ajustes de posición vertical de los rodillos 205a y 205c-, y la distancia de la porción del mandril entre el plato de mordazas 203 y el carro 204.
En algunas realizaciones, la máquina de conformación por estirado comprende dos, tres, seis o más rodillos y, en consecuencia, la máquina puede presentar más o menos grados de libertad. En estas otras realizaciones, los rodillos pueden disponerse también siguiendo diferencias de fase constantes con respecto a una circunferencia imaginaria a lo largo de la que se distribuyen los rodillos; las diferencias de fase constantes corresponden a 360° dividido entre el número de rodillos en el carro.
El carro 204 se mueve hacia el plato de mordazas 203, y los rodillos 205a-205d, que giran en una dirección contraria al movimiento giratorio del mandril 202 y la pieza de trabajo 201, proporcionan fuerzas en las direcciones axial, radial y tangencial. Aunque los rodillos aplican una fuerza de compresión sobre la pieza de trabajo 201, el carro 204 debe hacer frente y resistir las fuerzas aplicadas por los rodillos 205a-205d. Por lo tanto, estas fuerzas -principalmente en las direcciones axial y radial, puesto que la componente tangencial es mucho menor que las otras dos- determinan los requisitos estructurales del carro 204.
Los rodillos se pueden desplazar axialmente entre sí, lo que permite tres configuraciones de rodillos diferentes, dependiendo de los requisitos del proceso. Un desplazamiento axial a la línea cero permite velocidades de alimentación de conformación más rápidas. Un desplazamiento axial que es cuatro veces diferente, uno para cada rodillo, permite una mayor precisión y calidades de superficie perfectas combinadas con altas velocidades de reducción. En el medio, un desplazamiento axial por pares permite operaciones de conformación por estirado más fuertes, lo que significa mayores reducciones, porque cada rodillo de conformación del par funciona como contra­ cojinete y recibe la fuerza del rodillo opuesto. El resultado es una excentricidad perfecta a altas velocidades de avance.
La Figura 3 muestra una máquina de conformación por estirado 300 en una vista 2D. De forma similar a la máquina 200 de la Figura 2, el mandril 302 sujeta la pieza de trabajo 301, y el plato de mordazas 303 que sujeta también la pieza de trabajo 301 hace que la pieza de trabajo gire de acuerdo con el movimiento giratorio del mandril 302.
A medida que el carro 304 se mueve hacia el plato de mordazas 303, los rodillos 305a, 305b aplican una fuerza de compresión a la pieza de trabajo 301 y producen gradualmente un tubo más largo y con paredes más finas.
La existencia de tantos grados de libertad en la máquina de conformación por estirado-y, por extensión, el correspondiente proceso- hace que su operación sea una tarea compleja. Para ello, un control numérico informático gestiona todo el proceso y operación de tal forma que los tubos producidos presenten, en todo su volumen, las propiedades mecánicas y microestructurales buscadas en el menor número de pasadas posibles. En este sentido, el control numérico informático puede ajustar los parámetros relacionados con los grados de libertad antes mencionados para que las fuerzas axiales y radiales de los rodillos 305a, 305b deformen plásticamente la parte interior de la pieza de trabajo 201 a fin de generar fuerzas de compresión dentro de su estructura.
Es de particular relevancia determinar una relación apropiada entre la velocidad 311 a la que el carro 304 se mueve hacia el plato de mordazas 303 y la velocidad de giro 312 del mandril 302. Si esta relación es demasiado alta, los rodillos 305a, 305b pueden no deformar adecuadamente la pieza de trabajo 301. Por el contrario, si la relación es demasiado baja, el tiempo que lleva procesar la pieza de trabajo 301 puede ser innecesariamente largo.
También es conveniente ajustar el ángulo de ataque 310 de los rodillos 305a, 305b, es decir, el ángulo relativo entre los rodillos 305a, 305b y la pieza de trabajo 301 a medida que se conforma por estirado. El ángulo de ataque 310 puede oscilar entre 6° y 45° (los puntos finales se incluyen en el intervalo de posibles valores). Los ángulos de ataque demasiado pronunciados pueden también dar como resultado deformaciones irregulares de la pieza de trabajo 301.
Preferentemente, el extremo de la pieza de trabajo 301 que entrará primero en contacto con los rodillos 305a, 305b tiene los bordes de su abertura biselados para que los rodillos no deformen la pieza de trabajo de forma irregular, lo que podría inutilizar el tubo puesto que las propiedades mecánicas de esa parte del tubo pueden diferir del resto del tubo.
La conformación por estirado no solo da nueva forma a la pieza de trabajo, también cambia su microestructura: los granos resultantes pueden estar orientados y tener un tamaño fino homogéneo, los cuales proporcionan propiedades mecánicas mejoradas.
La Figura 4A es una fotografía que muestra la microestructura 400 de un tubo que comprende la aleación 625 producida con un método de acuerdo con una realización de la invención. En particular, el tubo se ha formado después de trabajar en caliente una pieza fundida de aleación 625, mecanizar el diámetro interior de la pieza de trabajo en forma pre-tubular, trabajar en frío la pieza de trabajo tubular con conformación por estirado y realizar un proceso de recocido en solución a 870 °C -es decir, grados Celsius-. Se puede observar que el tamaño de los granos es del orden de decenas de micrómetros visto en comparación con la magnitud de referencia 401 equivalente a 100 micrómetros.
El tamaño de los granos es relativamente mayor en la microestructura 410 mostrada en la Figura 4B. En este caso, el método es el mismo que se realizó para la microestructura 400 de la Figura 4A pero la temperatura en la etapa de recocido en solución es 1010 °C, por lo que el tamaño de los granos es del orden de los cientos de micrómetros.
En este texto, el término "comprende" y sus derivaciones (como "comprendiendo", etc.) no deben entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos términos no deben interpretarse como excluyentes de la posibilidad de que lo que se ha descrito y definido puede incluir otros elementos, etapas, etc.
La invención, obviamente, no se limita a la una o más realizaciones específicas descritas en el presente documento, sino que también abarca cualquier variación que pueda ser considerada por cualquier persona experta en la materia (por ejemplo, en lo que respecta a la elección de materiales, dimensiones, componentes, configuración, etc.), dentro del alcance general de la invención como se define en las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un método (100, 110) para la fabricación de un tubo de una aleación a base de níquel, comprendiendo el método:
(a) trabajar en caliente (101) una pieza fundida de aleación a base de níquel para dar una pieza de trabajo en forma pre-tubular o para dar una barra cilíndrica;
(b) trepanar (102) la barra cilíndrica o mecanizar (103) un diámetro interior de la pieza de trabajo en forma pre­ tubular para obtener una pieza de trabajo tubular (201, 301); y
una sola etapa de (c) trabajar en frío (104) la pieza de trabajo tubular (201, 301).
2. El método (110) de la reivindicación 1, en el que:
el método comprende además (d) fundir la pieza fundida de aleación a base de níquel; y
d) se realiza antes de (a).
3. El método (100, 110) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la aleación a base de níquel es una aleación que comprende al menos níquel y cromo.
4. El método (100, 110) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la aleación a base de níquel es UNS N06625.
5. El método (100, 110) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el trabajo en caliente (101) comprende uno de: laminación, forja, y una combinación de los mismos.
6. El método (100, 110) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además (e) recocer en solución la pieza de trabajo en forma pre-tubular o de barra cilíndrica, a una temperatura de entre 870 °C y 1010 °C.
7. El método (100, 110) de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, que comprende además (e) recocer en solución la pieza de trabajo tubular (201, 301), a una temperatura de entre 870 °C y 1010 °C; en el que (e) se realiza en al menos uno de los siguientes:
después de (b) y antes de (c); y
después de (c).
8. El método (100, 110) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el trabajo en frío (104) comprende uno de: conformación por estirado y laminación de paso de peregrino.
9. El método (100, 110) de la reivindicación 8, en el que el trabajo en frío (104) comprende conformación por estirado, y la conformación por estirado reduce al menos el espesor de las paredes de la pieza de trabajo (201, 301) en un 70 % en una sola pasada.
10. El método (100, 110) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:
la etapa (a) comprende trabajar en caliente (101) la pieza fundida de aleación a base de níquel para dar la barra cilíndrica; y
la etapa (b) comprende trepanar (102) la barra cilíndrica para obtener la pieza de trabajo tubular (201, 301).
11. El método (100, 110) de cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que:
la etapa (a) comprende trabajar en caliente (101) la pieza fundida de aleación a base de níquel para dar la pieza de trabajo pre-tubular; y
la etapa (b) comprende mecanizar (103) el diámetro interior de la pieza de trabajo pre-tubular para obtener la pieza de trabajo tubular (201, 301).
12. El método (100, 110) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tubo producido comprende:
- un diámetro exterior superior o igual a 60,3 mm, y preferentemente superior o igual a 88,9 mm; y
- un espesor de pared promedio superior a o igual a 2,8 mm, e inferior o igual a 70 mm, y es preferentemente superior o igual a 5 mm.
13. El método de la reivindicación 12, en el que el tubo producido comprende además una longitud superior a 5 m, y preferentemente superior a 10m.
14. El método de la reivindicación 13, en el que el tubo producido comprende además una microestructura (400) que comprende granos con un tamaño medio superior o igual a 15 micrómetros e inferior o igual a 75 micrómetros.
15. El método de cualquiera de las reivindicaciones 4 y 12-14, en el que el tubo producido tiene un límite elástico superior o igual a 415 MPa e inferior o igual a 750 MPa, o un límite elástico superior o igual a 960 MPa.
ES16382043T 2016-02-02 2016-02-02 Tubos de aleación a base de níquel y método para la fabricación de los mismos Active ES2879798T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16382043.4A EP3202930B1 (en) 2016-02-02 2016-02-02 Nickel-based alloy tubes and method for production thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2879798T3 true ES2879798T3 (es) 2021-11-23

Family

ID=55349769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES16382043T Active ES2879798T3 (es) 2016-02-02 2016-02-02 Tubos de aleación a base de níquel y método para la fabricación de los mismos

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10774411B2 (es)
EP (1) EP3202930B1 (es)
BR (1) BR112018015731B1 (es)
ES (1) ES2879798T3 (es)
RU (1) RU2731227C2 (es)
WO (1) WO2017134184A1 (es)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110743931B (zh) * 2019-10-29 2021-02-05 浙江国邦钢业有限公司 一种高强度ns1402镍基合金无缝管及其制备工艺
CN111215849A (zh) * 2019-12-06 2020-06-02 西北有色金属研究院 一种钛合金异型针管的加工方法
CN111500955B (zh) * 2020-04-17 2021-08-24 抚顺特殊钢股份有限公司 一种核电蒸发器用n06625合金异型材制造工艺
CN112359261B (zh) * 2020-11-10 2021-12-14 华能国际电力股份有限公司 一种高铝耐蚀高温合金的大口径厚壁管材制备加工工艺
CN114309131A (zh) * 2021-12-28 2022-04-12 江阴市恒业锻造有限公司 一种均匀细晶镍基合金n08825大型厚壁管坯锻件的制造方法
CN115369289B (zh) * 2022-08-29 2024-02-09 江西宝顺昌特种合金制造有限公司 一种水下流量计用Inconel 625锻件及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI77057C (fi) * 1987-03-26 1989-01-10 Outokumpu Oy Foerfarande foer framstaellning av roer, staenger och band.
WO2010024829A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Energy Alloys, Llc Corrosion resistant oil field tubulars and method of fabrication
EP2415883B1 (en) * 2009-04-01 2018-12-26 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Method for producing high-strength seamless cr-ni alloy pipe
US8479549B1 (en) 2009-08-17 2013-07-09 Dynamic Flowform Corp. Method of producing cold-worked centrifugal cast tubular products
CN107881362B (zh) * 2013-04-23 2019-10-08 美题隆公司 具有高韧性的铜-镍-锡合金
RU2563566C2 (ru) * 2013-12-20 2015-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "КОММЕТПРОМ" (ООО "КОММЕТПРОМ" "COMMETPROM") Способ изготовления холоднодеформированных бесшовных труб и жаропрочная бесшовная труба, изготовленная этим способом
CN103706640B (zh) * 2013-12-31 2015-07-22 常州中钢精密锻材有限公司 一种镍基合金管的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR112018015731A2 (pt) 2019-01-08
WO2017134184A1 (en) 2017-08-10
RU2018130134A (ru) 2020-02-20
BR112018015731B1 (pt) 2022-06-14
US20190040509A1 (en) 2019-02-07
RU2018130134A3 (es) 2020-04-14
US10774411B2 (en) 2020-09-15
EP3202930A1 (en) 2017-08-09
EP3202930B1 (en) 2021-03-31
RU2731227C2 (ru) 2020-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2879798T3 (es) Tubos de aleación a base de níquel y método para la fabricación de los mismos
US7601232B2 (en) α-β titanium alloy tubes and methods of flowforming the same
JP4019772B2 (ja) 継目無管の製造方法
US8479549B1 (en) Method of producing cold-worked centrifugal cast tubular products
TWI633949B (zh) 製造無縫複合管狀產品之方法，及管狀组件
US20160168678A1 (en) Ultrafine-grained profile of twin-crystal wrought magnesium alloys, preparation process and use of the same
FI77057C (fi) Foerfarande foer framstaellning av roer, staenger och band.
ES2536183T3 (es) Procedimiento de fabricación de tuberías de metal con pared extremadamente delgada mediante laminado en frío
TWI295201B (es)
CN104607580A (zh) 一种超大规格铝合金矩形环的锻造成型工艺
US9375771B2 (en) Method of producing cold-worked centrifugal cast tubular products
CN106670359B (zh) 一种gh4169合金环件及其制备方法
CN104191166A (zh) 一种铝合金高筒薄壁环件的轧制成形方法
Wang et al. Forming of magnesium alloy microtubes in the fabrication of biodegradable stents
US10919082B2 (en) Cast components and manufacture and use methods
ES2865549T3 (es) Procedimiento para el mecanizado de una pieza de un material metálico
ES2719701T3 (es) Tubos de acero inoxidable y método para su producción
JP2004174563A (ja) 金属管の組織制御方法及び装置並びに金属板の製造方法
RU2013137966A (ru) Способ производства холоднокатаных товарных труб размером 150х2х1200 мм повышенной точности по диаметру и стенке из стали марки 12х12м1фбру-ш (эп 450у-ш) для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах
RU2638265C1 (ru) Способ производства бесшовных механически обработанных труб размером 610х21-27 мм из стали марки 08х18н10т-ш
CN117753810A (zh) 一种高精度、高效率镍钛形状记忆合金毛细管制备方法
RU2638264C1 (ru) Способ производства бесшовных механически обработанных труб размером 610х15-20 мм из стали марки 08х18н10т-ш
RU2615400C1 (ru) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ МЕХАНИЧЕСКИ ОБРАБОТАННЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 530х13-17 мм ИЗ СТАЛИ МАРКИ 08Х18Н10-Ш
RU2615399C1 (ru) Способ производства бесшовных механически обработанных труб размером 530х18-22 мм из стали марки 08х18н10-ш
RU2271261C1 (ru) Способ изготовления колец из заготовок с мелкозернистой структурой