Οι μέθοδοι παραγωγής μαύρων χαλύβδινων σωλήνων επικεντρώνονται στην επίτευξη υψηλής δομικής αντοχής και πλεονεκτημάτων κόστους. Περιλαμβάνουν κυρίως δύο κατηγορίες: μορφοποίηση χωρίς συγκόλληση εν θερμώ-και μορφοποίηση με συγκόλληση. Αυτές οι δύο διεργασίες έχουν η καθεμία τα δικά τους χαρακτηριστικά στην επεξεργασία της πρώτης ύλης, τις αρχές διαμόρφωσης και τα επόμενα στάδια φινιρίσματος, συνθέτοντας μαζί το τεχνικό σύστημα κατασκευής σωλήνων από μαύρο χάλυβα.
Η παραγωγή μαύρων χαλύβδινων σωλήνων χωρίς ραφή θερμής-έλασης ξεκινά συνήθως με στρογγυλά χαλύβδινα τεμάχια ως πρώτη ύλη. Αφού θερμανθούν ομοιόμορφα σε έναν δακτυλιοειδές κλίβανο θέρμανσης, τα μπιγιέτα τροφοδοτούνται σε ένα μύλο διάτρησης όπου ένας κωνικός άξονας διεισδύει στο κέντρο, σχηματίζοντας έναν κοίλο σωλήνα. Αυτή η διαδικασία διάτρησης, σε υψηλές θερμοκρασίες, δίνει στο μέταλλο καλή πλαστικότητα και μειώνει τη συγκέντρωση της εσωτερικής τάσης. Στη συνέχεια, ο σωλήνας εισέρχεται σε ένα μύλο επιμήκυνσης και σε ένα μύλο ταξινόμησης μεγέθους για πολλαπλά περάσματα θερμής έλασης, μειώνοντας σταδιακά το πάχος του τοιχώματος, επεκτείνοντας το μήκος και ελέγχοντας με ακρίβεια την εξωτερική διάμετρο. Οι σωλήνες-θερμής έλασης πρέπει να ψύχονται, να ισιωθούν και να κοπούν. Εάν είναι απαραίτητο, εφαρμόζεται θερμική επεξεργασία για την ανακούφιση της εσωτερικής καταπόνησης για να διασφαλιστούν ομοιόμορφες μηχανικές ιδιότητες και να πληρούνται τα πρότυπα γεωμετρικής ακρίβειας. Οι σωλήνες που λαμβάνονται με αυτήν τη μέθοδο είναι χωρίς ραφή, έχουν υψηλή συνολική αντοχή και είναι κατάλληλοι για συνθήκες υψηλής-πίεσης ή βαρύ- φορτίου.
Οι συγκολλημένοι μαύροι σωλήνες χάλυβα χρησιμοποιούν χαλύβδινη ταινία ή πλάκα ως υλικό βάσης. Αρχικά, η λωρίδα ξετυλίγεται, ισοπεδώνεται, κόβεται και συγκολλάται-σε μια συνεχή λωρίδα. Στη συνέχεια, μια μονάδα διαμόρφωσης κυλά τη λωρίδα σε τμήματα σε στρογγυλούς σωλήνες και η συγκόλληση πραγματοποιείται στους αρμούς χρησιμοποιώντας μεθόδους όπως η συγκόλληση με αντίσταση σε υψηλή{3}συχνότητα, η συγκόλληση με βυθισμένο τόξο ή η συγκόλληση με λέιζερ. Η συγκόλληση υψηλής-συχνότητας είναι γρήγορη και έχει μια μικρή ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-, η οποία βοηθά στη διατήρηση της αντοχής συγκόλλησης. Η συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο είναι κατάλληλη για σωλήνες με παχύ-τοιχώματα, παράγοντας βαθιά διείσδυση και πυκνές συγκολλήσεις. Μετά τη συγκόλληση, οι σωλήνες υποβάλλονται σε διαδικασίες διαστασιολόγησης, ψύξης, κοπής και ευθυγράμμισης. Ορισμένες γραμμές παραγωγής περιλαμβάνουν επίσης διαδικτυακή λείανση συγκόλλησης ή μη καταστροφική δοκιμή{10}}για να διασφαλιστεί ότι η ποιότητα της συγκόλλησης πληροί τις απαιτήσεις χρήσης. Τα πλεονεκτήματα της συγκόλλησης είναι η υψηλή απόδοση παραγωγής, το μεγάλο εύρος διαμέτρων και πάχους τοιχωμάτων και η ευκολία μαζικής παραγωγής, γεγονός που την καθιστά ευρέως χρήση για μεταφορά ρευστού χαμηλής{12}}πίεσης και δομικές εφαρμογές.
Ανεξάρτητα από τη μέθοδο που χρησιμοποιείται, σχηματίζεται κλίμακα οξειδίου του σιδήρου στην επιφάνεια των μαύρων χαλύβδινων σωλήνων κατά τη διάρκεια της θερμής διαμόρφωσης ή της συγκόλλησης, δίνοντάς τους μια σκούρα γκρι ή μαύρη εμφάνιση, εξ ου και η ονομασία "μαύρος χαλύβδινος σωλήνας". Πριν από την παράδοση, ορισμένες εφαρμογές υφίστανται αποξήρανση για την αφαίρεση της σκουριάς, το λάδι ή την εφαρμογή αντιδιαβρωτικής επίστρωσης για να βελτιωθεί η αντοχή στις καιρικές συνθήκες και η διάρκεια ζωής.
Συνολικά, η μέθοδος παραγωγής μαύρων χαλύβδινων σωλήνων βασίζεται σε ώριμες μεταλλουργικές τεχνολογίες και τεχνολογίες διαμόρφωσης, οι οποίες εξασφαλίζουν αντοχή και δυνατότητα επεξεργασίας ενώ ελέγχεται το κόστος, παρέχοντας οικονομικές και πρακτικές βασικές λύσεις σωλήνων για κατασκευές, μηχανήματα, δημοτικούς και άλλους τομείς.
