Dokładny proces obróbki gatunku stali nierdzewnej zmienia się na późniejszym etapie. Sposób formowania, przetwarzania i wykańczania gatunku stali odgrywa ważną rolę w określaniu jej wyglądu i właściwości. Stopione stopy muszą być wytworzone, zanim będzie można wytworzyć dostarczany produkt stalowy. Z tego powodu większość gatunków stali ma wspólny etap początkowy.
Krok 1: Topienie
Produkcja stali nierdzewnej rozpoczyna się od topienia złomu i dodatków w elektrycznym piecu łukowym (EAF). Piece elektryczne wykorzystują elektrody o dużej mocy do podgrzewania metalu przez wiele godzin, tworząc stopioną płynną mieszaninę. Ponieważ stal nierdzewna nadaje się w 100 procentach do recyklingu, wiele zamówień ze stali nierdzewnej zawiera do 60 procent stali z recyklingu. Pomaga to nie tylko kontrolować koszty, ale także zmniejszać wpływ na środowisko. Dokładna temperatura będzie się różnić w zależności od gatunku produkowanej stali.
Krok 2: Usuwanie zawartości węgla
Węgiel przyczynia się do twardości i wytrzymałości żelaza. Jednak zbyt duża ilość węgla może powodować problemy, takie jak wytrącanie węglików podczas spawania. Przed odlaniem płynnej stali nierdzewnej należy przeprowadzić kalibrację i zmniejszyć zawartość węgla do odpowiednich poziomów. Odlewnie mogą kontrolować zawartość węgla na dwa sposoby. Pierwszym z nich jest dekarbonizacja przez tlen argonowy (AOD). Wstrzyknięcie mieszanki argonu do ciekłej stali zmniejsza zawartość węgla przy jednoczesnym ograniczeniu utraty innych podstawowych pierwiastków. Inną metodą jest próżniowa dekarbonizacja tlenowa (VOD). W tej metodzie roztopiona stal jest przenoszona do innej komory, gdzie tlen jest wtryskiwany do roztopionej stali podczas jej podgrzewania. Następnie próżnia usuwa spaliny z komory, dodatkowo zmniejszając zawartość węgla. Obie metody zapewniają precyzyjną kontrolę zawartości węgla, aby zapewnić odpowiednią mieszankę i precyzyjne właściwości w końcowym produkcie ze stali nierdzewnej.
Krok 3: Strojenie
Po redukcji węgla zachodzą reakcje temperaturowe i chemiczne w celu uzyskania końcowej równowagi i homogenizacji. Gwarantuje to, że metal spełnia wymagania dotyczące jego zamierzonego gatunku, a skład stali jest spójny w całej partii. Próbki zostały przetestowane i przeanalizowane. Następnie dostosuj, aż mieszanina spełni wymagane normy.
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
Rury
Formularz jest następnie oznaczony identyfikatorem w celu śledzenia partii przez różne procesy, które należy wykonać. Kolejne kroki będą się różnić w zależności od pożądanego poziomu i produktu końcowego lub funkcji. Płyty stały się płytami, paskami i plastrami. Kęsy i kęsy stają się prętami i drutami. W zależności od zamówionego gatunku lub formatu, stal może kilkakrotnie przejść przez te etapy, aby uzyskać pożądany wygląd lub właściwości.
Poniższe kroki są najczęstsze.
Walcowanie na gorąco
Rekrystalizacja jest przeprowadzana w temperaturze wyższej niż temperatura stali i ten etap pomaga określić zgrubne wymiary fizyczne stali. Precyzyjna kontrola temperatury podczas całego procesu sprawia, że stal jest wystarczająco miękka, aby pracować bez zmiany struktury. Proces wykorzystuje powtarzające się kanały do powolnej zmiany rozmiaru stali. W większości przypadków będzie to wymagało przechodzenia przez wiele młynów przez pewien czas, aby osiągnąć pożądaną grubość.
Walcowanie na zimno
Zwykle stosowane, gdy wymagana jest precyzja, walcowanie na zimno odbywa się poniżej temperatury rekrystalizacji stali. Do formowania stali używa się wielu rolek podporowych. Ten proces tworzy bardziej atrakcyjne, ujednolicone wykończenie. Jednak może również deformować strukturę stali, zwykle wymagając obróbki cieplnej w celu rekrystalizacji stali do jej pierwotnej struktury.
Wyżarzanie
Po walcowaniu większość stali przechodzi proces wyżarzania. Obejmuje to kontrolowanie cykli ogrzewania i chłodzenia. Cykle te pomagają zmiękczyć stal i złagodzić naprężenia wewnętrzne. Dokładna temperatura i czas zależą od gatunku stali, a szybkość ogrzewania i chłodzenia wpływa na produkt końcowy.
Odkamienianie lub Wytrawianie
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 wykrawaniem 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.