(19)
(11) EP 0 848 069 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
17.06.1998  Patentblatt  1998/25

(21) Anmeldenummer: 97250346.0

(22) Anmeldetag:  17.11.1997
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6C21D 8/10, C22C 38/38
// F17C1/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(30) Priorität: 03.12.1996 DE 19652335

(71) Anmelder: MANNESMANN Aktiengesellschaft
40213 Düsseldorf (DE)

(72) Erfinder:
  • von Hagen, Ingo, Dr.
    47800 Krefeld (DE)
  • Keller, Manfred, Dr.
    47803 Krefeld (DE)
  • Kulgemeyer, Axel, Dr.
    47829 Krefeld (DE)

(74) Vertreter: Meissner, Peter E., Dipl.-Ing. et al
Meissner & Meissner, Patentanwaltsbüro, Hohenzollerndamm 89
14199 Berlin
14199 Berlin (DE)

   


(54) Verfahren zur Herstellung von korrosionsbeständigen Flaschen oder Behältern aus Stahl


(57) Die Erfindung betrift ein Verfahren zur Herstellung von nahtlosen korrosionsbeständigen Gasflaschen aus Stahl, die bei ihrer weiteren Verwendung mit hochreinen und/oder korrosiven Gasen und/oder Flüssigkeiten in Kontakt treten. Dabei wird durch Warmfließpressen eines erwärmten Stahlblocks ein Flaschenrohling erzeugt, wobei als Vormaterial eine Stahllegierung mit folgender Zusammensetzung (Gew.-%) verwendet wird:
C 0,02 % bis 0,06 %
Si 0,15 % bis 0,30 %
Mn 1,60 % bis 1,80 %
P   max. 0,035 %
S   max. 0,008 %
Al   max. 0,020 %
Cr 12,5 % bis 13,5 %
Ni 0,3 % bis 0,8 %
V   max. 0,07 %
Nb 0,025 % bis 0,060 %
W   min. 0,03 %
Ti   max. 0,01 %
N 0,010 % bis 0,035 %
Rest Eisen und übliche Verunreinigungen,
wobei die Summe aus C und N auf max. 0,07 % und die Summe aus V und Ti auf max. 0,07 % begrenzt ist.


Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von nahtlosen korrosionsbeständigen Gasflaschen oder Behältern aus Stahl, die bei ihrer weiteren Verwendung mit korrosiven Gasen und/oder Flüssigkeiten in Kontakt treten.

[0002] Für viele industrielle oder gewerbliche Anwendungszwecke werden Gase benötigt, die in verdichteter oder auch verflüssigter Form in Flaschen oder Behältern gespeichert sind. Zu diesen Gasen rechnen auch wasserstoffhaltige Gase bis hin zu reinem Wasserstoff. Beispielsweise in der Elektronik-Industrie wird Wasserstoff mit höchstem Reinheitsgrad benötigt. Daraus resultieren hohe Anforderungen an den für die Flaschen oder Behälter eingesetzten Werkstoff. Mögliche Partikelabsonderungen von den Flascheninnenoberflächen müssen vielfach auf extrem niedrige Werte reduziert werden. In Anwesenheit einer wäßrigen Phase liegen darüber hinaus gelegentlich stark korrosive Bedingungen vor, die nicht zu Korrosionserscheinungen am Werkstoff führen dürfen.

[0003] Der zunehmende Umfang mit stärker korrosiven Gasen sowie mit hochreinen Gasen hat in der Gase-Industrie in den letzten Jahren stark zugenommen. Gleichzeitig sind die Anforderungen an das Produkt Druckgasflasche bzw. Druckbehälter hinsichtlich Lebensdauer, Sicherheit und inertes Verhalten gegenüber dem zu speichernden Gas deutlich angestiegen. Es ist damit zu rechnen, daß der Anteil derartiger Produkte mit erhöhtem Anforderungsprofil in der Gase-Industrie weiter anwachsen wird.

[0004] Bisher wurden derartig problematische Gase in austenitischen geschweißten Edelstahlflaschen gespeichert. Für die Herstellung elektronischer Chips wurde die Speicherung von Wasserstoff z.B. in Edelstahlflaschen aus dem Werkstoff 1.4301 oder 1.4571 vorgenommen. Solche Stahlflaschen aus austenitischen Werkstoffen haben jedoch vergleichsweise wenig Akzeptanz gefunden. Die Gründe hierfür sind insbesondere in den außerordentlich hohen Herstellkosten zu sehen, die etwa um den Faktor 10 über den entsprechenden Herstellkosten bei Einsatz von Kohlenstoffvergütungsstählen liegen, sowie in dem erheblich höheren Flaschengewicht, das eine zwangsläufge Folge der zum Ausgleich der geringeren Werkstoffestigkeit erforderlichen Verstärkung der Wanddicke ist. Es besteht daher bereits seit einigen Jahren der Wunsch nach einer besseren, d.h. technisch befriedigenden und wirtschaftlich günstigeren Lösung für die Speicherung aggressiver und/oder hochreiner Gase. Die an den Werkstoff für derartige Flaschen oder Behälter zu stellenden Anforderungen lassen sich etwa wie folgt schlagwortartig nennen:
  • gute Vergütbarkeit
  • Streckgrenze von mindestens 690 MPa
  • hinreichende Kalt- und Warmumformbarkeitseigenschaften
  • gute Korrosionsbeständigkeit
  • Elektropolierbarkeit zur Gewährleistung der Partikelfreiheit


[0005] Der bekannte martensitische Stahl X 20 Cr 13 (Werkstoff Nr. 1.4021) liegt mit einem Chromgehalt von 13 % nahe an der Beständigkeitsgrenze, d.h. nahe am theoretischen Mindestgehalt an Chrom zur Ausbildung der Passivität. Dieser als rostfrei geltende Stahl ist korrosionsträge und wäre für die Herstellung von Druckgasflaschen ausreichend fest. Aber über die bekannten Herstellungswege der Druckgasflaschenherstellung, wie etwa die Herstellung aus dem Rohr, durch Tiefziehen aus einer Ronde oder durch Warmfließpressen aus einem Block läßt sich dieser Werkstoff nicht verarbeiten. Daher wurden bisher nur die bereits erwähnten geschweißten austenitischen Edelstahlflaschen eingesetzt. Weiterhin ist festzustellen, daß der Werkstoff X 20 Cr 13 für die vorgesehenen Anwendungsfälle keineswegs eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit aufweist.

[0006] Aus der WO 93/11270 ist ein schweißbarer hochfester Baustahl zur Herstellung von nahtlosen Stahlrohren oder Flachprodukten für Rohre oder Behälter bekannt, die bei ihrer weiteren Verwendung mit gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen in Kontakt treten, die CO2 und Wasser sowie ggf. geringe Anteile an H2S enthalten. Dabei weisen die aus diesem Stahl hergestellten Gegenstände eine 0,2-Dehngrenze von mindestens 450 N/mm2 auf. Dieser Stahl hat folgende Zusammensetzung:
C 0,015 % bis 0,035 %
Si 0,15 % bis 0,50 %
Mn 1,0 % bis 2,0 %
P   max. 0,020 %
S   max. 0,003 %
Cr 12,0 % bis 13,8 %
Ni > 0 % bis 0,25 %
Mo 0,01 % bis 1,2 %
N 0,002 % bis 0,02 %
Nb 0,01 % bis 0,05 %
Rest Eisen und übliche Verunreinigungen


[0007] Gegenüber dem Standardstahl X 20 Cr 13 weist der aus der WO 93/11270 bekannte Baustahl deutlich bessere Zähigkeitseigenschaften sowie eine signifikant verbesserte Beständigkeit gegen abtragende Korrosion auf. Die Festigkeitseigenschaften dieses Stahls sind jedoch für den Einsatz als Flaschenwerkstoff nicht ausreichend.

[0008] Der Standard-Flaschenwerkstoff 34 CrMo 4 weist eine Mindeststreckgrenze von 755 MPa und eine Mindestzugfestigkeit von 850 MPa auf. Die Kerbschlagzähigkeit bei einer Prüftemperatur von - 50 °C muß dabei mindestens 50 Joule/cm2 betragen (Mittelwert Prüfrichtung quer).

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Stahlflaschen oder Behältern vorzuschlagen, die bei ihrer weiteren Verwendung mit korrosiven Gasen und/oder Flüssigkeiten in Kontakt treten und dabei korrosionsbeständig sind und/oder zur Speicherung hochreiner Gase geeignet sind. Das Gewicht dieser Flaschen oder Behälter soll gegenüber den bekannten Edelstahlausführungen deutlich geringer sein. Ebenso soll die Herstellung weniger kostenintensiv sein. Dabei soll ein ausreichendes Niveau an Festigkeits- und Zähigkeitsanforderungen gewährleistet sein.

[0010] Die Erfindung löst diese Aufgabe in drei unterschiedlichen Varianten, die in den Ansprüchen 1 bis 3 im einzelnen gekennzeichnet sind und durch die Merkmale der Unteransprüche 4 bis 12 in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltbar sind. Dies wird nachfolgend näher erläutert.

[0011] In einer ersten Variante sieht das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von nahtlosen korrosionsbeständigen Stahlflaschen, die bei ihrer weiteren Verwendung mit hochreinen und/oder korrosiven Gasen und/oder Flüssigkeiten in Kontakt treten, das Warmfließpressen eines erwärmten Stahlblocks zu einem Flaschenrohling vor. Als Vormaterial wird dabei eine Stahllegierung mit folgender Zusammensetzung verwendet (in Gew.-%):
C 0,02 % bis 0,06 %
Si 0,15 % bis 0,30 %
Mn 1,60 % bis 1,80 %
P   max. 0,035 %
S   max. 0,008 %
Al   max. 0,020 %
Cr 12,5 % bis 13,5 %
Ni 0,3 % bis 0,8 %
V   max. 0,07 %
Nb 0,025 % bis 0,060 %
W   min. 0,03 %
Ti   max. 0,01 %
N 0,010 % bis 0,035 %
Rest Eisen und übliche Verunreinigungen,
wobei die Summe aus C und N auf max. 0,07 % und die Summe aus V und Ti auf max. 0,07 % beschränkt ist. Der so erzeugte Flaschenrohling wird danach bei mindestens 650 °C und höchstens 700 °C weichgeglüht. Durch anschließendes Kaltfließdrücken bei Raumtemperatur wird die gewünschte Enddicke der Flaschenwand erzeugt. Nach einer Erwärmung wird dann bei einer Temperatur von 1150 bis 1250 °C durch Rollen ein Flaschenhals angeformt. Nach diesen einzelnen Umformschritten wird dann zur Einstellung der Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften eine Vergütungsbehandlung durchgeführt. Anschließend wird die so erzeugte Stahlflasche innen und außen entzundert.

[0012] In einer zweiten Variante sieht die Erfindung die Herstellung nahtloser korrosionsbeständiger Stahlflaschen durch Tiefziehen vor, wobei wiederum der bereits genannte Werkstoff als Vormaterial eingesetzt wird. Das Vormaterial besteht aus weichgeglühten Ronden aus einem warmgewalzten Blech. Diese Ronden werden durch Tiefziehen zu einer Flaschenhülse umgeformt. Nach einer Erwärmung wird anschließend ein Flaschenhals bei 1150 bis 1250 °C durch Rollen angeformt. Danach erfolgt eine Vergütungsbehandlung und ein abschließendes Entzundern der Innen- und Außenoberfläche.

[0013] In einer dritten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Herstellung von Stahlflaschen und Behältern für die Speicherung hochreiner und/oder korrosiver Gase und/oder Flüssigkeiten durch einen Warmumformprozeß vorgesehen, bei dem als Vormaterial nahtlose Stahlrohre mit der vorgenannten Legierungszusammensetzung eingesetzt werden. Nach einer Erwärmung eines entsprechenden Stahlrohrs auf 1150 bis 1250 °C werden die beiden Rohrenden nach dem sog. Spinning-Verfahren oder einem Schmiedeverfahren zu Böden bzw. einem Flaschenhals umgeformt. Anschließend erfolgt eine Vergütungsbehandlung zur Einstellung der Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften sowie eine Entzunderung der Innen- und Außenoberfläche.

[0014] Überraschenderweise deckt der erfindungsgemäß für das Vormaterial einzusetzende Werkstoff nicht nur das geforderte Festigkeitsspektrum (Mindeststreckgrenze von 690 MPa) mit größter Fertigungssicherheit ab, sondern liefert gleichzeitig gegenüber den bekannten Werkstoffen mit 13 % Cr verbesserte Zähigkeitseigenschaften sowie eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit. Dies wird erreicht, ohne daß sich die Herstellkosten der Legierung nennenswert erhöhen. Die hierzu getroffenen Maßnahmen sind insbesondere in folgenden Punkten zu sehen:

[0015] Der Mangangehalt wurde auf den engen Bereich von 1,6 bis 1,8 % eingestellt, während der Nickelgehalt etwas angehoben wurde auf einen Wert im Bereich 0,3 % bis 0,8 %, vorzugsweise 0,4 bis 0,6 %. Hierdurch wird eine Einstellung des Ferrit-Martensit-Verhältnisses auf einen sehr günstigen Wert erreicht. Außerdem ergibt sich hierdurch eine Steigerung der Grundfestigkeit. Durch die Anhebung des Mindestgehalts an Niob auf 0,025 % wird die Feinkörnigkeit des Gefüges verbessert im Hinblick auf die Erzielung höherer Festigkeiten und verbesserter Zähigkeitswerte. Gleichzeitig wirkt Niob auch stabilisierend im Hinblick auf die Erzielung einer verbesserten Korrosionsbeständigkeit. In dieser Hinsicht ist insbesondere auch auf die Zulegierung von Wolfram hinzuweisen, das bereits in sehr kleinen Mengen ab 0,03 % als starker Karbidbildner stabilisierend wirkt und die Korrosionsbeständigkeit verbessert. Der Wolframgehalt sollte 1,0 %, vorzugsweise 0,6 % nicht überschreiten. Zweckmäßigerweise liegt der Wolframgehalt bei mindestens 0,1 %, vorzugsweise bei mindestens 0,15 %. Auf den Zusatz von Molybdän konnte vollständig verzichtet werden, geringe Anteile an Molybdän sind aber nicht störend. Weiterhin ist zu erwähnen, daß der Gehalt an Vanadium auf maximal 0,07 % und an Titan auf maximal 0,01 % zu beschränken ist, wobei die Summe beider Elemente höchstens 0,07 % betragen darf. Es empfiehlt sich, den Vanadiumgehalt wegen seiner versprödenden Wirkung noch stärker einzuschränken, vorzugsweise auf maximal 0,03 %. Im Hinblick auf die Wärmebehandlung der erfindungsgemäß hergestellten Flaschen und Behälter empfiehlt es sich, für das Härten eine Erwärmung auf 850 bis 980 °C vorzunehmen und die Flaschen oder Behälter anschließend an Luft abzukühlen oder in Öl oder Wasser abzuschrecken. Die Anlaßbehandlung nach dem Härten sollte bei 550 bis 700 °C erfolgen. Die zweckmäßige Höhe der Temperatur richtet sich nach den gewünschten Eigenschaften. Je höher die Anlaßtemperatur ist, um so besser sind die Zähigkeitseigenschaften. Durch niedrigere Anlaßtemperaturen lassen sich höhere Festigkeitswerte einstellen. Ganz besonders gute Zähigkeitseigenschaften ergeben sich, wenn zwischen dem Härten und dem Anlassen im Temperaturbereich zwischen Ac1 und Ac3 eine Zwischenglühung mit anschließender Abkühlung auf unter 100 °C erfolgt. Die erfindungsgemäß hergestellten Flaschen oder Behälter lassen sich sehr gut elektropolieren, so daß die Anforderungen bezüglich Partikelfreiheit zur Speicherung hochreiner Gase problemlos erfüllt werden können.

[0016] Anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert:

[0017] Es wurden Druckgasflaschen über die drei Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt, nämlich durch Warmfließpressen aus einem Stahlblock, durch Tiefziehen aus einer Blechronde und durch Warmeinformen der Enden von Stahlrohren nach dem Spinning-Verfahren. In allen Fällen wurde jeweils ein Stahl mit folgender Legierungszusammensetzung (Gew.-%) eingesetzt:
C 0,041 %
Si 0,199 %
Mn 1,68 %
P 0,012 %
S 0,005 %
Al 0,003 %
Cr 13,1 %
Ni 0,52 %
V 0,03 %
Ti 0,005 %
Nb 0,048 %
W 0,04 %
N 0,0162 %

a) Rückwärts-Warmfließpressen



[0018] Es wurden Druckgasflaschen mit 204 mm Durchmesser und 4,7 mm Wanddicke mit Integralboden hergestellt. Die Verarbeitung erfolgte über den Einsatz von vorgeschmiedetem Röhrenrund mit einem Durchmesser von 175 mm. Die Blockabschnitte wurden induktiv auf etwa 1200 °C erwärmt und anschließend durch dreistufiges Fließpressen (Vorpressen, steigendes Fließpressen, Kalibrierpressen) umgeformt. Daran schloß sich eine Weichglühung bei 700 °C an, worauf nach Abkühlung auf Raumtemperatur die endgültige Wanddicke durch Umformung nach dem Kaltfließdrückverfahren erzeugt wurde. Anschließend wurde der Flaschenhals nach einer Erwärmung bei einer Temperatur von ca. 1200 °C durch Rollen angeformt. Die so hergestellten Flaschen wurden dann in der Weise vergütet, daß nach einer Glühung über 10 Minuten bei 880 °C eine Abschreckung in Wasser vorgenommen wurde und abschließend während 50 Minuten bei 590 °C angelassen und schließlich an Luft abgekühlt wurde. Danach wiesen die Flaschen folgende mechanische Eigenschaften auf (Mittelwerte):
Streckgrenze Rea
780 MPa
Zugfestigkeit Rm
878 MPa
Bruchdehnung A5
10 %
Kerbschlagzähigkeit KV (- 50 °C)
80 J/cm2


[0019] Die Außenoberflächen der Flaschen waren fehlerfrei, die Böden gut ausgepreßt und die Innenoberflächen glatt.

b) Tiefziehen aus dem Blech



[0020] Es wurden Druckgasflaschen von 204 mm Durchmesser und 4,7 mm Wanddicke mit Konkavboden hergestellt. Eingesetzt wurden weichgeglühte Blechronden mit einer Wanddicke von 7 mm. Die Stahlflaschen wurden kalt (bei Raumtemperatur) durch Tiefziehen nach dem Fielding-Verfahren hergestellt. Nach Durchführung der Umformschritte wurde folgende Vergütungsbehandlung durchgeführt:

10 Minuten 840 °C/Wasser + 50 Minuten 590 °C/Luft



[0021] Danach wiesen die Stahlflaschen folgende mechanische Eigenschaften auf (Mittelwerte):
Streckgrenze Rea
740 MPa
Zugfestigkeit Rm
835 MPa
Bruchdehnung A5
20,5 %
Kerbschlagzähigkeit KV (- 50 °C)
84 J/cm2


[0022] Die Außenoberflächen der Stahlflaschen waren ohne Fehler, die Böden rißfrei ausgepreßt und die Innenoberflächen glatt.

c) Einformen von Rohrenden durch Spinningverfahren



[0023] Es wurden Druckgasflaschen mit 229 mm Durchmesser und 5,7 mm Wanddicke mit Konkavboden hergestellt. Als Vormaterial wurden dazu nahtlose Stahlrohre eingesetzt, die auf einer Stopfenstraße hergestellt worden waren. Das Einformen der Rohrenden durch das Spinningverfahren fand bei einer Temperatur von etwa 1190 °C statt. Folgende Vergütungsbehandlung wurde angewendet:

10 Minuten 840 °C/Wasser + 50 Minuten 590 °C/Luft



[0024] Die Druckgasflaschen wiesen danach die folgenden mechanischen Eigenschaften (Mittelwerte) auf:
Streckgrenze Rea
746 MPa
Zugfestigkeit Rm
836 MPa
Bruchdehnung A5
20 %
Kerbschlagzähigkeit KV (- 50 °C)
83 J/cm2


[0025] Die Außen- und Innenoberflächen der Stahlflaschen waren fehlerfrei, die Böden gut ausgepreßt.

[0026] Die durchgeführten Versuche zeigen deutlich, daß der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Stahl sowohl warmfließpreß- und kaltfließdrückbar als auch tiefziehfähig und warmeinformbar ist. Die durch die Wärmebehandlung gezielt einstellbaren Festigkeitswerte waren völlig ausreichend, um Druckgasflaschen mit Wanddicken auslegen zu können, die mit denjenigen vergleichbar sind, die aus dem Vergütungsstahl 34 CrMo 4 hergestellt werden können. Daher sind die erfindungsgemäß hergestellten Stahlflaschen und Behälter sowohl im Gewicht als auch in der Handhabung mit den bekannten Stahlflaschen vergleichbar. Mit der vorliegenden Erfindung wird erstmals die Herstellung von Stahlflaschen für die Speicherung korrosiver und/oder hochreiner Gase möglich, die nicht nur entschieden kostengünstiger herzustellen sind, sondern darüber hinaus auch ganz erhebliche Gewichts- und Handhabungsvorteile gegenüber den bisher eingesetzten Edelstahlflaschen haben.


Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von nahtlosen korrosionsbeständigen Gasflaschen aus Stahl, die bei ihrer weiteren Verwendung mit hochreinen und/oder korrosiven Gasen und/oder Flüssigkeiten in Kontakt treten,
dadurch gekennzeichnet,

- daß durch Warmfließpressen eines erwärmten Stahlblocks ein Flaschenrohling erzeugt wird, wobei als Vormaterial eine Stahllegierung mit folgender Zusammensetzung (Gew.-%) verwendet wird:

C 0,02 % bis 0,06 %
Si 0,15 % bis 0,30 %
Mn 1,60 % bis 1,80 %
P   max. 0,035 %
S   max. 0,008 %
Al   max. 0,020 %
Cr 12,5 % bis 13,5 %
Ni 0,3 % bis 0,8 %
V   max. 0,07 %
Nb 0,025 % bis 0,060 %
W   min. 0,03 %
Ti   max. 0,01 %
N 0,010 % bis 0,035 %
Rest Eisen und übliche Verunreinigungen,
wobei die Summe aus C und N auf max. 0,07 % und die Summe aus V und Ti auf max. 0,07 % begrenzt ist;

- daß der Flaschenrohling danach bei mindestens 650 °C und höchstens 750 °C weichgeglüht wird,

- daß anschließend bei Raumtemperatur ein Kaltfließdrücken auf die gewünschte Endwanddicke erfolgt,

- daß dann nach einer Erwärmung bei einer Temperatur von 1150 bis 1250 °C durch Rollen ein Flaschenhals angeformt wird,

- daß danach eine Vergütungsbehandlung durchgeführt wird und

- daß die Stahlflasche abschließend innen und außen entzundert wird.


 
2. Verfahren zur Herstellung von nahtlosen korrosionsbeständigen Gasflaschen aus Stahl, die bei ihrer weiteren Verwendung mit hochreinen und/oder korrosiven Gasen und/oder Flüssigkeiten in Kontakt treten,
dadurch gekennzeichnet,

- daß als Vormaterial jeweils eine weichgeglühte Ronde aus einem warmgewalzten Blech eingesetzt wird, wobei das Blech folgende Legierungszusammensetzung (Gew.-%) aufweist:

C 0,02 % bis 0,06 %
Si 0,15 % bis 0,30 %
Mn 1,60 % bis 1,80 %
P   max. 0,035 %
S   max. 0,008 %
Al   max. 0,020 %
Cr 12,5 % bis 13,5 %
Ni 0,3 % bis 0,8 %
V   max. 0,07 %
Nb 0,025 % bis 0,060 %
W   min. 0,03 %
Ti   max. 0,01 %
N 0,010 % bis 0,035 %
Rest Eisen und übliche Verunreinigungen,
wobei die Summe aus C und N auf max. 0,07 % und die Summe aus V und Ti auf max. 0,07 % begrenzt ist;

- daß die Ronde durch Tiefziehen zu einer Flaschenhülse umgeformt wird,

- daß dann nach einer Erwärmung bei einer Temperatur von 1150 bis 1250 °C durch Rollen ein Flaschenhals angeformt wird,

- daß danach eine Vergütungsbehandlung durchgeführt wird und

- daß die Stahlflasche abschließend innen und außen entzundert wird.


 
3. Verfahren zur Herstellung von nahtlosen korrosionsbeständigen Gasflaschen oder Behältern aus Stahl, die bei ihrer weiteren Verwendung mit hochreinen und/oder korrosiven Gasen und/oder Flüssigkeiten in Kontakt treten,
dadurch gekennzeichnet,

- daß als Vormaterial jeweils ein nahtloses Stahlrohr mit folgender Legierungszusammensetzung ( Gew.-%) eingesetzt wird:

C 0,02 % bis 0,06 %
Si 0,15 % bis 0,30 %
Mn 1,60 % bis 1,80 %
P   max. 0,035 %
S   max. 0,008 %
Al   max. 0,020 %
Cr 12,5 % bis 13,5 %
Ni 0,3 % bis 0,8 %
V   max. 0,07 %
Nb 0,025 % bis 0,060 %
W   min. 0,03 %
Ti   max. 0,01 %
N 0,010 % bis 0,035 %
Rest Eisen und übliche Verunreinigungen,
wobei die Summe aus C und N auf max. 0,07 % und die Summe aus V und Ti auf max. 0,07 % begrenzt ist;

- daß nach Erwärmung des eingesetzten Stahlrohrs auf 1150 bis 1250 °C die beiden Rohrenden nach dem Spinning-Verfahren oder einem Schmiedeverfahren zu Böden oder zu einem Flaschenhals umgeformt werden,

- daß danach eine Vergütungsbehandlung durchgeführt wird und

- daß die Stahlflasche oder der Behälter abschließend innen und außen entzundert wird.


 
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der V-Gehalt auf max. 0,03 % begrenzt ist.
 
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der W-Gehalt mindestens 0,10 % beträgt.
 
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der W-Gehalt mindestens 0,15 % beträgt.
 
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der W-Gehalt max. 1,0 % beträgt.
 
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der W-Gehalt max. 0,60 % beträgt.
 
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flaschen oder Behälter auf eine Härtetemperatur von 850 bis 980 °C erwärmt und anschließend an Luft abgekühlt oder in Öl oder Wasser abgeschreckt werden.
 
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Härten eine Anlaßbehandlung bei 550 bis 700 °C erfolgt.
 
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Härten und dem Anlassen bei einer Temperatur zwischen Ac1 und Ac3 eine Zwischenglühung mit anschließender Abkühlung auf unter 100 °C erfolgt.
 
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenoberfläche der Stahlflasche oder des Behälters elektropoliert wird.