KAS YRA NERŪDIJAMASIS PLIENAS IR KAIP JIS GAMINAS?

Nuo kasyklų iki gamintojo – trumpa nerūdijančio plieno gamybos apžvalga

Dėl puikaus atsparumo korozijai, didelio stiprumo ir patrauklios išvaizdos nerūdijantis plienas plačiai naudojamas tiek pramonės, tiek vartotojų rinkose.

Tačiau kaip nerūdijantis plienas iš laužo ar rafinuotų rūdų krūvos pasiekia galutinę formą ir pritaikymą?

Dauguma nerūdijančio plieno pradeda gyvuoti panašiai prieš pradedant perdirbti. Šis apdorojimas – kartu su tikslia plieno lydinio sudėtimi – lemia daugybę jo savybių. Taigi, norėdami suprasti, kaip gaminamas nerūdijantis plienas, pirmiausia turime pasinerti į jo sudėtį.

KAS YRA NERŪDijantis PLIENAS?

Nerūdijantis plienas yra geležies ir chromo lydinys.

Nors nerūdijančio plieno sudėtyje turi būti bent 10,5 % chromo, tikslūs komponentai ir santykis skirsis priklausomai nuo prašomos rūšies ir numatomo plieno naudojimo.

Kiti įprasti priedai:

Nikelis

Anglies

Manganas

Molibdenas

Azotas

Siera

Varis

Silicis

Tiksli lydinio sudėtis yra griežtai matuojama ir vertinama viso legiravimo proceso metu, siekiant užtikrinti, kad plienas pasižymėtų reikiamomis savybėmis.

Dažniausios priežastys, kodėl į nerūdijančio plieno lydinį pridedami kiti metalai ir dujos, yra šios:

Padidėjęs atsparumas korozijai

Atsparumas aukštai temperatūrai

Atsparumas žemai temperatūrai

Patobulinta jėga

Pagerintas suvirinamumas

Pagerintas formavimas

Magnetizmo valdymas

Tačiau tai, kas yra jūsų nerūdijančio plieno sudėtyje, nėra vienintelis veiksnys, lemiantis jo unikalias savybes…

Tai, kaip jis pagamintas, dar labiau pakeis plieno savybes.

 

KAIP GAMYBOS NERŪDijantis PLIENAS

Tikslus nerūdijančio plieno rūšies procesas vėlesniuose etapuose skirsis. Tai, kaip plieno rūšis formuojama, apdirbama ir apdirbama, vaidina svarbų vaidmenį nustatant, kaip jis atrodo ir veikia.

Prieš kurdami pristatomą plieno gaminį, pirmiausia turite sukurti išlydytą lydinį.

Dėl šios priežasties dauguma plieno rūšių turi bendrų pradinių žingsnių.

1 žingsnis: Lydymas

Nerūdijančio plieno gamyba prasideda nuo metalo laužo ir priedų lydymo elektrinėje lankinėje krosnyje (EAF). Naudodamas didelės galios elektrodus, EAF kaitina metalus per daugelį valandų, kad susidarytų išlydytas skystas mišinys.

Kadangi nerūdijantis plienas yra 100 % perdirbamas, daugelyje nerūdijančio plieno užsakymų yra net 60 % perdirbto plieno. Tai padeda ne tik kontroliuoti išlaidas, bet ir sumažinti poveikį aplinkai.

Tiksli temperatūra skirsis priklausomai nuo pagaminto plieno rūšies.

2 veiksmas: anglies kiekio pašalinimas

Anglis padeda padidinti geležies kietumą ir stiprumą. Tačiau per daug anglies gali sukelti problemų, pvz., karbido nuosėdų suvirinimo metu.

Prieš liejant išlydytą nerūdijantį plieną, būtina kalibruoti ir sumažinti anglies kiekį iki tinkamo lygio.

Yra du būdai, kaip liejyklos kontroliuoja anglies kiekį.

Pirmasis yra per argono deguonies dekarbonizaciją (AOD). Argono dujų mišinio įpurškimas į išlydytą plieną sumažina anglies kiekį ir minimaliai praranda kitus esminius elementus.

Kitas naudojamas metodas yra vakuuminis deguonies dekarbonizavimas (VOD). Taikant šį metodą, išlydytas plienas perkeliamas į kitą kamerą, kur deguonis įpurškiamas į plieną, o šiluma. Tada vakuumas pašalina išleidžiamas dujas iš kameros, dar labiau sumažindamas anglies kiekį.

Abu metodai leidžia tiksliai kontroliuoti anglies kiekį, kad būtų užtikrintas tinkamas mišinys ir tikslios galutinio nerūdijančio plieno gaminio charakteristikos.

3 veiksmas: derinimas

Sumažėjus anglies kiekiui, įvyksta galutinis temperatūros ir chemijos subalansavimas ir homogenizacija. Taip užtikrinama, kad metalas atitiktų jam keliamus reikalavimus ir kad plieno sudėtis būtų vienoda visoje partijoje.

Mėginiai tiriami ir analizuojami. Tada koreguojama tol, kol mišinys atitinka reikiamą standartą.

4 ŽINGSNIS: FORMAVIMAS ARBA LIEJIMAS

Sukūrus išlydytą plieną, liejykla dabar turi sukurti primityvią formą, naudojamą plienui vėsinti ir apdoroti. Tiksli forma ir matmenys priklausys nuo galutinio gaminio.

Įprastos formos apima:

Žydi

Ruošiniai

Plokštės

Strypai

Vamzdžiai

Tada formos pažymimos identifikatoriumi, kad būtų galima sekti partiją atliekant įvairius procesus.

Nuo čia žingsniai skirsis priklausomai nuo numatomos klasės ir galutinio produkto ar funkcijos. Plokštės tampa plokštėmis, juostelėmis ir lakštais. Žiedai ir ruošiniai tampa strypais ir laidais.

Atsižvelgiant į užsakytą rūšį ar formatą, kai kurie iš šių žingsnių gali būti atliekami kelis kartus, kad būtų sukurta norima išvaizda arba savybės.

Šie veiksmai yra dažniausiai naudojami.

Karštas valcavimas

Šis veiksmas, atliekamas esant aukštesnei nei plieno rekristalizavimo temperatūrai, padeda nustatyti apytikslius fizinius plieno matmenis. Tikslus temperatūros valdymas viso proceso metu išlaiko plieną pakankamai minkštą, kad veiktų nekeičiant konstrukcijos.

Procese naudojami pakartotiniai važiavimai, kad plieno matmenys būtų reguliuojami lėtai. Daugeliu atvejų norint pasiekti norimą storį, per tam tikrą laiką reikia valcuoti keletą staklių.

Šaltasis valcavimas

Dažnai naudojamas, kai reikalingas tikslumas, šaltasis valcavimas vyksta žemiau plieno perkristalizacijos temperatūros. Plienui formuoti naudojami keli atraminiai ritinėliai. Šis procesas sukuria patrauklesnę, vienodesnę apdailą.

Tačiau jis taip pat gali deformuoti plieno struktūrą ir dažnai reikalauja terminio apdorojimo, kad plienas būtų perkristalizuotas iki pradinės mikrostruktūros.

Atkaitinimas

Po valcavimo dauguma plieno yra atkaitinami. Tai apima kontroliuojamus šildymo ir vėsinimo ciklus. Šie ciklai padeda suminkštinti plieną ir sumažinti vidinį įtampą.

Tiksli temperatūra ir laikas priklausys nuo plieno rūšies, o galutiniam produktui įtakos turi ir šildymo, ir vėsinimo greitis.

Nukalkinimas arba marinavimas

Kai plienas apdirbamas įvairiais etapais, ant jo paviršiaus dažnai kaupiasi apnašos.

Šis kaupimas nėra tiesiog nepatrauklus. Tai taip pat gali turėti įtakos plieno atsparumui dėmėms, ilgaamžiškumui ir suvirinamumui. Norint sukurti oksido barjerą, kuris suteikia nerūdijančiam plienui būdingą atsparumą korozijai ir dėmėms, būtina pašalinti šias apnašas.

Nukalkinimas arba marinavimas pašalina šias apnašas naudojant rūgštines vonias (žinomas kaip rūgštinimas) arba kontroliuojamą kaitinimą ir vėsinimą aplinkoje, kurioje nėra deguonies.

Priklausomai nuo galutinio produkto, metalas gali grįžti į valcavimą arba ekstruziją tolesniam apdorojimui. Po to kartojamos atkaitinimo fazės, kol pasiekiamos norimos savybės.

Pjaustymas

Kai plienas yra apdirbtas ir paruoštas, partija supjaustoma, kad atitiktų užsakymo reikalavimus.

Labiausiai paplitę metodai yra mechaniniai metodai, tokie kaip pjovimas giljotininiais peiliais, apskritais peiliais, greitaeigiais peiliais arba štampavimas.

Tačiau sudėtingoms formoms taip pat gali būti naudojamas pjovimas liepsna arba plazminis srove.

Geriausias pasirinkimas priklausys ir nuo pageidaujamos plieno rūšies, ir nuo pageidaujamos pristatomo gaminio formos.

Apdaila

Nerūdijantis plienas yra įvairių apdailos variantų – nuo ​​matinio iki veidrodinio. Apdaila yra vienas iš paskutinių gamybos proceso etapų. Įprasti būdai yra ėsdinimas rūgštimi arba smėliu, smėliavimas, šlifavimas juostelėmis, juostinis poliravimas ir juostinis poliravimas.

Šiuo metu plienas surenkamas į galutinę formą ir paruošiamas gabenti klientui. Rulonai ir ritės yra įprastas būdas laikyti ir gabenti didelius kiekius nerūdijančio plieno, skirto naudoti kituose gamybos procesuose. Tačiau galutinė forma priklausys nuo reikalingo plieno tipo ir kitų užsakymui būdingų veiksnių.

BAIGIAMOSIOS MINTYS

Norint užtikrinti ilgalaikius rezultatus ir optimizuoti sąnaudas, būtina suprasti tinkamas nerūdijančio plieno rūšis ir tipus konkrečiam naudojimui ir aplinkai. Nesvarbu, ar ieškote kažko tvirto ir atsparaus korozijai jūrinei aplinkai, ar ko nors stulbinančio ir lengvai valomo, skirto naudoti restorane, yra nerūdijančio plieno lydinio, kuris atitiktų jūsų poreikius.