不銹鋼是如何制成的?
不銹鋼以出色的耐腐蝕性而聞名。它是現代生活中不可或缺的一部分,可用于多種應用,包括重工業,建筑,汽車制造,外科和牙科。
直到1950年代和1960年代,出現了AOD(氬氧脫碳)和VOD(真空氧脫碳)之后,生產不銹鋼的過程緩慢而昂貴。但是,這兩項發展徹底改變了不銹鋼制造工藝,并顯著降低了原材料成本,提高了生產率并提高了質量。從1970年代到現在,這導致了鋼鐵生產的巨大增長。
原料
不銹鋼是一種鐵合金 ,添加了鉻,鎳,硅,錳,氮和碳等元素。最終合金的性能可以通過改變各種元素的數量來進行微調。
鉻在不銹鋼制造中的重要性
鉻對于生產不銹鋼至關重要。實際上,沒有其他可行的選擇。鉻是一種堅硬的,耐腐蝕的過渡元素,可使不銹鋼具有耐腐蝕性。通常,鉻含量越高,鋼越耐腐蝕。
制造過程
融化
原材料在電弧爐中熔化在一起。直到金屬熔化,可能需要8到12個小時的高溫。
去除碳含量
下一步是去除多余的碳。這是通過在AOD(氬氧脫碳)轉化器中處理熔融金屬來完成的。轉爐通過注入氧氣-氬氣混合物來減少碳含量。在此階段,可以將其他合金元素(如鎳和鉬)添加到AOD轉換器中。
可替代地,當需要非常低的碳含量時,可以使用VOD(真空氧氣脫碳)轉換器。
調音
大多數不銹鋼都有嚴格的質量要求。調整過程可以對化學成分進行微調。調整是指將鋼緩慢攪拌以除去不想要的元素并提高稠度,同時將所需的成分保持在溫度范圍內。
成型
現在將鋼水鑄成模具。這些形式可以是大方坯(矩形),鋼坯(圓形或正方形),板,棒或管。
熱軋
熱軋在高于鋼的再結晶溫度的溫度下發生。精確的溫度取決于所需的不銹鋼等級。鋼模板被加熱并通過高輥。將大方坯和小方坯成形為棒狀和金屬絲狀。板形成板,條和片。
冷軋
在需要極其精確的尺寸或美觀的表面上使用冷軋。該過程在鋼的重結晶溫度以下進行。使用小直徑輥和一系列支承輥進行冷軋。該工藝可以生產具有改善的表面光潔度的寬幅板材。
退火
退火是用于軟化不銹鋼,改善延展性和細化晶粒結構的過程。它也可用于減輕先前處理在金屬中產生的內部應力。在退火過程中,鋼在受控條件下加熱和冷卻。
除垢
退火過程導致在鋼上形成氧化皮。通常使用酸洗去除這些水垢,酸洗涉及將鋼浸入硝酸氫氟酸中。電清潔是使用電流去除水垢的另一種方法。
裁切
現在可以將不銹鋼切成所需的尺寸。機械切割是最常見的方法。不銹鋼可以用切紙刀直接剪切,用圓刀剪切,用高速刀片鋸切,或用沖頭和沖模沖切。其他方法包括火焰切割(使用帶有氧氣,丙烷和鐵粉的火焰炬),或等離子噴射切割(使用離子化氣柱結合電弧切割金屬)。
精加工
表面光潔度對于不銹鋼產品很重要,尤其是在外觀很重要的應用中。盡管大多數人都熟悉用于消費品的不銹鋼的外觀,但實際上有許多精加工選項。
砂輪或砂帶通常用于研磨或拋光鋼。其他方法包括使用帶有磨料顆粒的布輪進行拋光,使用噴砂進行干法蝕刻以及使用酸性溶液進行濕法蝕刻。光滑的表面具有更好的耐腐蝕性。
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