Ze względu na doskonałą odporność na korozję, wysoką wytrzymałość i atrakcyjny wygląd stal nierdzewna znajduje szerokie zastosowanie zarówno na rynkach przemysłowych, jak i konsumenckich.
Ale w jaki sposób stal nierdzewna przechodzi ze stosu złomu lub rafinowanych rud do ostatecznego kształtu i zastosowania?
Większość stali nierdzewnej rozpoczyna życie w podobny sposób przed rozpoczęciem obróbki.Ta obróbka – wraz z dokładnym składem stopu stali – determinuje jego wiele cech.
Aby zrozumieć, jak powstaje stal nierdzewna, musimy najpierw zagłębić się w jej skład.
CO TO JEST STAL NIERDZEWNA?
Stal nierdzewna to stop żelaza i chromu.
Chociaż stal musi zawierać co najmniej 10,5% chromu, dokładne składniki i proporcje będą się różnić w zależności od żądanego gatunku i zamierzonego zastosowania stali.
Inne popularne dodatki to:
· Nikiel
· Węgiel
· Mangan
· Molibden
· Azot
· siarka
· Miedź
· Krzem
Dokładny skład stopu jest ściśle mierzony i oceniany w trakcie procesu stopowania, aby zapewnić, że stal wykazuje wymagane właściwości.
Typowe powody dodawania innych metali i gazów do stopu stali nierdzewnej to:
· Zwiększona odporność na korozję
· Odporność na wysoką temperaturę
· Odporność na niskie temperatury
· Poprawiona siła
· Poprawiona spawalność
· Poprawiona formowalność
· Kontrolowanie magnetyzmu
To, co znajduje się w twojej stali nierdzewnej, nie jest jedynym czynnikiem określającym jej unikalne właściwości, jednak…
Sposób wykonania jeszcze bardziej zmieni właściwości stali.
JAK POWSTAJE STAL NIERDZEWNA
Dokładny proces dla gatunku stali nierdzewnej będzie się różnić na późniejszych etapach.Sposób, w jaki gatunek stali jest kształtowany, obrabiany i wykańczany, odgrywa znaczącą rolę w określaniu jego wyglądu i działania.
Zanim będziesz mógł stworzyć dostarczany produkt stalowy, musisz najpierw stworzyć stopiony stop.
Z tego powodu większość gatunków stali ma wspólne kroki początkowe.
Krok 1: Topienie
Produkcja stali nierdzewnej rozpoczyna się od topienia złomu i dodatków w elektrycznym piecu łukowym (EAF).Używając elektrod o dużej mocy, EAF podgrzewa metale przez wiele godzin, tworząc stopioną, płynną mieszaninę.
Ponieważ stal nierdzewna nadaje się w 100% do recyklingu, wiele zamówień ze stali nierdzewnej zawiera aż 60% stali pochodzącej z recyklingu.Pomaga to nie tylko kontrolować koszty, ale także zmniejszać wpływ na środowisko.
Dokładne temperatury będą się różnić w zależności od gatunku wytworzonej stali.
Krok 2: Usuwanie zawartości węgla
Węgiel pomaga zwiększyć twardość i wytrzymałość żelaza.Jednak zbyt duża ilość węgla może powodować problemy, takie jak wytrącanie węglików podczas spawania.
Przed odlewaniem roztopionej stali nierdzewnej niezbędna jest kalibracja i redukcja zawartości węgla do odpowiedniego poziomu.
Odlewnie kontrolują zawartość węgla na dwa sposoby.
Pierwszym z nich jest odwęglanie tlenowo-argonowe (AOD).Wstrzyknięcie mieszanki gazu argonowego do roztopionej stali zmniejsza zawartość węgla przy minimalnej utracie innych istotnych pierwiastków.
Inną stosowaną metodą jest próżniowe odwęglanie tlenowe (VOD).W tej metodzie roztopiona stal jest przenoszona do innej komory, w której tlen jest wtryskiwany do stali podczas dodawania ciepła.Następnie próżnia usuwa gazy z komory, dodatkowo zmniejszając zawartość węgla.
Obie metody zapewniają precyzyjną kontrolę zawartości węgla, aby zapewnić odpowiednią mieszankę i dokładne właściwości w końcowym produkcie ze stali nierdzewnej.
Krok 3: Strojenie
Po redukcji węgla następuje ostateczne wyrównanie i homogenizacja temperatury i chemii.Gwarantuje to, że metal spełnia wymagania dla zamierzonego gatunku, a skład stali jest spójny w całej partii.
Próbki są testowane i analizowane.Następnie dokonuje się korekt, aż mieszanina spełni wymagany standard.
KROK 4: FORMOWANIE LUB ODLEWANIE
Po utworzeniu stopionej stali odlewnia musi teraz stworzyć prymitywny kształt używany do chłodzenia i obróbki stali.Dokładny kształt i wymiary będą zależeć od produktu końcowego.
Typowe kształty to:
· Kwitnie
· kęsy
· Płyty
· Pręty
· Rurki
Formularze są następnie oznaczane identyfikatorem, aby śledzić partię przez różne procesy, które należy wykonać.
Od tego momentu kroki będą się różnić w zależności od zamierzonej klasy i produktu końcowego lub funkcji.Płyty stają się płytami, listwami i arkuszami.Kwiaty i kęsy stają się prętami i drutami.
W zależności od zamówionego gatunku lub formatu, stal może wielokrotnie przechodzić niektóre z tych etapów, aby uzyskać pożądany wygląd lub właściwości.
Poniższe kroki są najczęstsze.
Walcowanie na gorąco
Ten etap, wykonywany w temperaturach wyższych niż temperatura rekrystalizacji stali, pomaga ustalić zgrubne wymiary fizyczne stali.Precyzyjna kontrola temperatury podczas całego procesu sprawia, że stal jest wystarczająco miękka, aby pracować bez zmiany struktury.
Proces wykorzystuje wielokrotne przejścia, aby powoli dostosować wymiary stali.W większości przypadków będzie to obejmować walcowanie przez wiele młynów w czasie, aby osiągnąć pożądaną grubość.
Walcowanie na zimno
Często stosowane, gdy wymagana jest precyzja, walcowanie na zimno odbywa się poniżej temperatury rekrystalizacji stali.Do kształtowania stali używa się wielu podpartych rolek.Ten proces tworzy bardziej atrakcyjne, jednolite wykończenie.
Jednak może również deformować strukturę stali i często wymaga obróbki cieplnej w celu rekrystalizacji stali do jej pierwotnej mikrostruktury.
Wyżarzanie
Większość stali po walcowaniu poddawana jest procesowi wyżarzania.Obejmuje to kontrolowane cykle ogrzewania i chłodzenia.Cykle te pomagają zmiękczyć stal i złagodzić naprężenia wewnętrzne.
Dokładne temperatury i czasy będą zależeć od gatunku stali, przy czym zarówno szybkość ogrzewania, jak i chłodzenia wpływa na produkt końcowy.
Odkamienianie lub marynowanie
W trakcie różnych etapów obróbki stali często gromadzi się kamień na powierzchni.
Ta akumulacja nie jest po prostu nieatrakcyjna.Może również wpływać na odporność na plamienie, trwałość i spawalność stali.Usunięcie tej zgorzeliny jest niezbędne do stworzenia bariery tlenkowej, która nadaje stali nierdzewnej charakterystyczną odporność na korozję i plamy.
Odkamienianie lub wytrawianie usuwa ten kamień za pomocą kąpieli kwasowych (znanych jako wytrawianie kwasowe) lub poprzez kontrolowane ogrzewanie i chłodzenie w środowisku beztlenowym.
W zależności od produktu końcowego metal może powrócić do walcowania lub wytłaczania w celu dalszej obróbki.Po tym następują powtarzające się fazy wyżarzania, aż do uzyskania pożądanych właściwości.
Ciąć
Po obróbce i przygotowaniu stali partia jest przycinana zgodnie z wymaganiami zamówienia.
Najpopularniejszymi metodami są metody mechaniczne, takie jak cięcie nożami gilotynowymi, krążkowymi, ostrzami szybkoobrotowymi czy wykrawanie wykrojnikami.
Jednak w przypadku skomplikowanych kształtów można również zastosować cięcie płomieniowe lub cięcie plazmowe.
Najlepsza opcja będzie zależeć zarówno od żądanego gatunku stali, jak i pożądanego kształtu dostarczanego produktu.
Wykończeniowy
Stal nierdzewna jest dostępna w różnych wykończeniach, od matowych po lustrzane.Wykańczanie to jeden z ostatnich etapów procesu produkcyjnego.Powszechnie stosowane techniki obejmują trawienie kwasem lub piaskowaniem, piaskowanie, szlifowanie taśm, polerowanie taśm i polerowanie taśm.
W tym momencie stal jest gromadzona w ostatecznej formie i gotowa do wysyłki do klienta.Rolki i kręgi są powszechnymi sposobami przechowywania i transportu dużych ilości stali nierdzewnej do wykorzystania w innych procesach produkcyjnych.Jednak ostateczna forma będzie zależeć od rodzaju wymaganej stali i innych czynników specyficznych dla zamówienia.
KOŃCOWE PRZEMYŚLENIA
Zrozumienie odpowiednich gatunków i typów stali nierdzewnej dla określonych zastosowań i środowisk jest zasadniczą częścią zapewnienia długotrwałych wyników i optymalizacji kosztów.Niezależnie od tego, czy szukasz czegoś mocnego i odpornego na korozję do środowiska morskiego, czy czegoś oszałamiającego i łatwego do czyszczenia do użytku w restauracji, dostępny jest stop stali nierdzewnej, który spełni Twoje potrzeby.