Quy trình sản xuất Inox (thép không gỉ)

Để sản xuất loại thép không rỉ phải trải qua 7 công đoạn là : nóng chảy và đúc,hình thành,nhiệt khí,tẩy cặn,cắt,kết thúc,Sản xuất tại nhà chế tạo.

Thép không gỉ là một hợp kim có chứa sắt-một chất tạo thành hai hoặc nhiều nguyên tố hóa học được sử dụng trong một loạt các ứng dụng. Nó có sức đề kháng tuyệt vời để vết rỉ sét hoặc do hàm lượng Cr của nó, thường là từ 12 đến 20 phần trăm của hợp kim. Hiện có hơn 57 loại thép không gỉ được công nhận là hợp kim tiêu chuẩn, ngoài ra còn nhiều hợp kim độc quyền sản xuất bởi nhà sản xuất thép không gỉ khác nhau. Các nhiều loại thép được sử dụng trong một số lượng gần như vô tận của các ứng dụng và các ngành công nghiệp: vật liệu rời xử lý thiết bị, bên ngoài tòa nhà và lợp mái, các vật dụng gia đình như kệ chén inox,kệ xà phòng ,kẹp cửa,kẹp kính inox,linh kiện ô tô (khí thải, cắt / trang trí, động cơ, khung gầm, ốc vít, ống cho dòng nhiên liệu), xử lý hóa học nhà máy (máy lọc và trao đổi nhiệt), giấy và bột giấy sản xuất, lọc dầu, đường ống cấp nước, sản phẩm tiêu dùng, hàng hải và đóng tàu, kiểm soát ô nhiễm, đồ thể thao (ván trượt tuyết), và giao thông vận tải (xe lửa), đó chỉ là một vài.

Khoảng 200.000 tấn nickel có chứa thép không gỉ được sử dụng mỗi năm của ngành công nghiệp chế biến thực phẩm ở Bắc Mỹ. Nó được sử dụng trong một loạt các xử lý thực phẩm, lưu trữ, nấu ăn, và phục vụ thiết bị từ đầu quá trình thu thập thực phẩm từ đầu đến cuối. Đồ uống như sữa, rượu, bia, nước giải khát và nước trái cây được chế biến trong các thiết bị bằng thép không gỉ. Thép không gỉ cũng được sử dụng trong bếp thương mại, khử trùng, thùng chuyển nhượng, và thiết bị chuyên dụng khác. Ưu điểm dễ lau chùi, chống ăn mòn tốt, độ bền cao, nền kinh tế, bảo vệ hương vị thực phẩm, vệ sinh và thiết kế. Theo Bộ Thương mại Mỹ năm 1992 lô hàng của tất cả các thép không gỉ đạt 1.514.222 tấn.

Thép không gỉ đi trong một số dạng tùy thuộc vào cấu trúc vi mô của họ. Thép không gỉ Austenitic chứa ít nhất 6 phần trăm niken và austenite-các-bon có chứa sắt với một khuôn mặt trung tâm cấu trúc và khối chống ăn mòn tốt và độ dẻo cao (khả năng của vật liệu để uốn cong mà không vi phạm). Thép không rỉ Ferit (ferrite có cấu trúc khối cơ thể trung tâm) có sức đề kháng tốt hơn để nhấn mạnh sự ăn mòn hơn Austenit, nhưng họ rất khó để hàn. Thép không gỉ Mactenxit chứa sắt có cấu trúc kim như thế nào.

Thép không gỉ song, thường chứa một lượng bằng nhau của ferrite và austenite, cung cấp sức đề kháng tốt hơn để rỗ và kẽ hở ăn mòn trong hầu hết các môi trường. Họ cũng có sức đề kháng tốt hơn nứt do ăn mòn clorua căng thẳng, và họ là khoảng hai lần mạnh như austenitics chung. Do đó, thép không gỉ song được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa chất trong nhà máy lọc dầu, nhà máy khí-chế biến, nhà máy giấy và bột giấy, và cài đặt đường ống nước biển.

 

Nguyên liệu thô

Thép không gỉ được thực hiện của một số các yếu tố cơ bản được tìm thấy trong trái đất: quặng sắt, crom, silicon, niken, cacbon, nitơ, và mangan. Tính chất của hợp kim thức đều được thiết kế bằng cách thay đổi số lượng của các yếu tố này. Nitơ, ví dụ, cải thiện tính chất căng như độ dẻo. Nó cũng cải thiện sức đề kháng ăn mòn, mà làm cho nó có giá trị sử dụng trong thép không gỉ song.

 

Quá trình sản xuất
Sản xuất thép không gỉ bao gồm một loạt các quy trình. Đầu tiên, thép được nấu chảy.

Để sản xuất thép không gỉ, quặng nguyên liệu sắt, crom, silicon, niken, vv-được nấu chảy cùng nhau trong một lò điện. Bước này thường liên quan đến 8-12 giờ nóng dữ dội. Tiếp theo, hỗn hợp này được đúc thành một trong nhiều hình dạng, bao gồm hoa, phôi thép, và tấm.  Để sản xuất thép không gỉ, quặng nguyên liệu sắt, crom, silicon, niken, vv-được nấu chảy cùng nhau trong một lò điện. Bước này thường liên quan đến 8-12 giờ nóng dữ dội. Tiếp theo, hỗn hợp này được đúc thành một trong nhiều hình dạng, bao gồm hoa, phôi thép, và tấm.
và sau đó nó được đúc thành dạng rắn. Sau khi các bước hình thành, thép được xử lý nhiệt và sau đó làm sạch và đánh bóng để cho nó muốn kết thúc. Tiếp theo, nó được đóng gói và gửi đến các nhà sản xuất, người hàn và tham gia vào thép để sản xuất các hình dạng mong muốn.

1. Nóng chảy và đúc

Nguyên liệu lần đầu tiên được tan chảy cùng nhau trong một lò điện. Bước này thường đòi hỏi 8-12 giờ nóng dữ dội. Khi nóng chảy xong, thép nóng chảy được đúc thành các dạng bán thành phẩm. Chúng bao gồm hoa (hình chữ nhật), phôi thép (tròn hoặc hình vuông 1,5 inch hoặc 3,8 cm độ dày), tấm, thanh, ống và đạn.

 

2. Hình thành

Tiếp theo, thép bán thành phẩm đi qua tạo thành các hoạt động, bắt đầu với cán nóng, trong đó thép được gia nhiệt và qua cuộn rất lớn. Nở và phôi được hình thành vào thanh và dây điện, trong khi tấm được hình thành vào tấm, dải, và tấm. Thanh có sẵn trong tất cả các lớp và đi vào vòng, hình vuông, hình bát giác, hình lục giác hoặc 0,25 inch (0,63 cm) trong kích thước. Dây thường có sẵn lên đến 0,5 inch (1,27 cm), đường kính hoặc kích cỡ. Tấm là hơn 0,1875 inch (0,47 cm) dày và hơn 10 inches (25.4 cm) rộng. Dải nhỏ hơn 0.185 inch (0,47 cm) dày và ít hơn 24 inches (61 cm) rộng. Tấm nhỏ hơn 0,1875 (0,47 cm) dày và hơn 24 (61 cm) rộng.

 

3. Nhiệt khí

Sau khi thép không gỉ được hình thành, hầu hết các loại phải đi qua một bước ủ. Ủ là một xử lý nhiệt trong đó thép được gia nhiệt và làm lạnh trong điều kiện kiểm soát để giảm bớt căng thẳng nội bộ và làm mềm kim loại. Một số loại thép được xử lý nhiệt cho sức mạnh cao hơn. Tuy nhiên, một nhiệt như điều trị còn được gọi là tuổi cứng yêu cầu phải kiểm soát cẩn thận, vì ngay cả những thay đổi nhỏ từ nhiệt độ được đề nghị, thời gian, hoặc tỷ lệ làm mát nghiêm trọng có thể ảnh hưởng đến tài sản. Nhiệt độ thấp hơn lão hóa sản xuất cường độ cao với gãy xương dẻo dai thấp, trong khi quá trình lão hóa ở nhiệt độ cao tạo ra một sức mạnh thấp hơn, vật liệu khó khăn hơn.

Mặc dù tỷ lệ nhiệt để đạt được nhiệt độ lão hóa (900-1000 độ F hoặc 482-537 độ C) không ảnh hưởng tài sản, tỷ lệ làm mát không. Một dập tắt bài lão hóa (làm mát nhanh) điều trị có thể làm tăng độ dẻo dai mà không có một mất mát đáng kể trong sức mạnh. Một quá trình như vậy liên quan đến nước dập tắt các tài liệu trong 35 độ F (1,6 độ C) tắm băng nước trong ít nhất hai giờ.
Các loại xử lý nhiệt phụ thuộc vào loại thép; nói cách khác, cho dù đó là Austenit, Ferit, hoặc martensitic. Thép Austenit được đun nóng đến trên 1.900 độ F (1037 độ C) trong một thời gian tùy thuộc vào độ dày. Dập tắt nước được sử dụng cho các bộ phận dày, trong khi làm mát không khí hoặc phun không khí được sử dụng cho phần mỏng. Nếu làm mát bằng quá chậm, lượng mưa cacbua có thể xảy ra. Tích tụ này có thể được loại bỏ bằng cách ổn định nhiệt. Trong phương pháp này, thép được tổ chức trong vài giờ tại 1.500-1.600 độ F (815-871 độ C). Làm sạch bề mặt một phần của chất gây ô nhiễm trước khi xử lý nhiệt là đôi khi cũng cần thiết để đạt được xử lý nhiệt thích hợp.

 

4. Tẩy cặn

Ủ gây ra một quy mô hoặc xây dựng lên để tạo thành trên thép. Quy mô có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng một số quy trình. Một trong những phương pháp phổ biến nhất, tẩy, sử dụng nitric-HF axit tắm để tẩy cặn thép. Trong phương pháp khác, electrocleaning, một dòng điện được áp dụng cho bề mặt bằng cách sử dụng một cực âm và axit photphoric, và quy mô được lấy ra.

Các bước ủ và tẩy cặn xảy ra ở các giai đoạn khác nhau tùy thuộc vào loại thép được làm việc. Thanh và dây điện, ví dụ, đi qua tạo thành tiếp tục bước (cán nóng hơn, giả mạo, hoặc ép đùn) sau khi cán nóng ban đầu trước khi được ủ và tẩy cặn. Tấm và dải, mặt khác, đi qua một quá trình ủ và tẩy cặn bước khởi đầu ngay lập tức sau khi cán nóng. Sau khi cán nguội (đi qua cuộn ở nhiệt độ tương đối thấp), trong đó sản xuất tiếp tục giảm độ dày, tấm và dải được ủ và tẩy cặn một lần nữa. Bước cán nguội cuối cùng sau đó chuẩn bị thép để chế biến thức.

 

5. Cắt

Hoạt động cắt thường cần thiết để có được hình dạng trống mong muốn hoặc kích cỡ để cắt một phần để kích thước cuối cùng. Cắt gọt cơ khí được thực hiện bằng nhiều phương pháp, bao gồm cắt thẳng sử dụng dao chém, vòng tròn xén lông sử dụng dao tròn theo chiều ngang và theo chiều dọc vị trí, cưa sử dụng lưỡi thép tốc độ cao, tẩy trống, và tỉa. Tẩy trống đấm sử dụng kim loại và chết đấm ra hình dạng của xén lông. Nhấm nháp là một quá trình cắt bằng cách xóa trong một loạt các lỗ chồng chéo và là lý tưởng cho hình dạng bất thường.

Thép không gỉ cũng có thể được sử dụng cắt cắt ngọn lửa, trong đó bao gồm một ngọn đuốc lửa đốt sử dụng oxy và khí propane kết hợp với bột sắt. Phương pháp này là sạch sẽ và nhanh chóng. Phương pháp cắt khác được gọi là cắt plasma máy bay phản lực, trong đó một cột khí ion hóa kết hợp với một cung điện thông qua một lỗ nhỏ làm cho việc cắt giảm. Khí sản xuất nhiệt độ cực cao để làm tan chảy kim loại.

 

6.Kết Thúc

Bề mặt kết thúc là một đặc điểm kỹ thuật quan trọng đối với các sản phẩm thép không gỉ và là rất quan trọng trong các ứng dụng xuất hiện cũng rất quan trọng. Nhất định hoàn thiện bề mặt cũng làm cho thép không gỉ dễ dàng hơn để làm sạch, mà rõ ràng là quan trọng cho các ứng dụng vệ sinh. Một bề mặt nhẵn như thu được bằng cách đánh bóng cũng cung cấp chống ăn mòn tốt hơn. Mặt khác, kết thúc thô thường được yêu cầu cho các ứng dụng bôi trơn, cũng như tạo thuận lợi cho các bước sản xuất thêm.

Hoàn thiện bề mặt là kết quả của quá trình được sử dụng trong chế tạo các hình thức khác nhau hoặc là kết quả của chế biến tiếp. Có nhiều phương pháp dùng để hoàn thiện. Một kết thúc buồn tẻ được sản xuất bởi cán nóng, ủ, và tẩy cặn. Một kết thúc tươi sáng thu được bằng cách đầu tiên cán nóng và cán nguội sau đó trên cuộn đánh bóng. Một kết thúc phản chiếu cao được sản xuất bởi cán nguội kết hợp với ủ trong lò bầu không khí kiểm soát, bằng cách nghiền với mài mòn, hoặc bằng cách đánh bóng bề mặt mặt đất mịn. Một kết thúc gương được sản xuất bằng cách đánh bóng bằng giấy nhám mịn dần dần, tiếp theo là đánh bóng rộng rãi. Cho mài, đánh bóng, mài hoặc thắt lưng mài mòn thường được sử dụng. Đánh bóng sử dụng bánh xe vải kết hợp với cắt các hợp chất có chứa các hạt mài mòn rất tốt trong thanh hoặc các hình thức thanh.

Thép hình dạngbông hoa ban đầu, phôi thép, tấm, vv-là cán nóng vào thanh, dây, tấm, dải, và tấm. Tùy thuộc vào hình thức, thép sau đó trải qua các bước lăn thêm (cán cả nóng và lạnh), xử lý nhiệt (ủ), tẩy cặn Ito loại bỏ sự tích tụ), và đánh bóng để sản xuất thép không gỉ thành. Sau đó thép được gửi cho người dùng cuối.

 

7. Sản xuất tại nhà chế tạo

Sau khi thép không gỉ trong các hình thức khác nhau của nó được đóng gói và vận chuyển đến các nhà chế tạo hoặc người dùng cuối, một loạt các quá trình khác là cần thiết. Tạo hình tiếp tục được thực hiện bằng cách sử dụng nhiều phương pháp, chẳng hạn như cuộn hình thành, báo chí hình thành, rèn, vẽ báo chí, và phun ra. Nhiệt bổ sung điều trị (ủ), gia công và quá trình làm sạch cũng thường được yêu cầu.

Có rất nhiều phương pháp để gia nhập thép không gỉ, với hàn là phổ biến nhất. Fusion và hàn kháng là hai phương pháp cơ bản thường được sử dụng với nhiều biến thể cho cả hai. Trong hàn nhiệt hạch, nhiệt được cung cấp bởi một hồ quang điện xảy ra giữa một điện cực và kim loại được hàn. Trong kháng hàn, liên kết là kết quả của nhiệt và áp suất. Nhiệt là sản phẩm của sự đề kháng với dòng chảy của dòng điện qua các bộ phận để được hàn, và áp lực được áp dụng bởi các điện cực. Sau khi các bộ phận được hàn lại với nhau, họ phải được làm sạch xung quanh khu vực tham gia.

 

 

Kiểm soát chất lượng

Ngoài kiểm soát trong quá trình sản xuất trong thời gian và chế tạo, thép không gỉ phải đáp ứng thông số kỹ thuật được phát triển bởi Hiệp hội Mỹ cho thử nghiệm và Vật liệu (ASTM) liên quan đến tính chất cơ học như độ bền và khả năng chống ăn mòn với. Kim thuộc học đôi khi có thể được tương quan với các bài kiểm tra ăn mòn để giúp chất lượng màn hình.

 

 

Tương lai

Sử dụng thép không gỉ và siêu không gỉ được mở rộng trong một loạt các thị trường. Đáp ứng yêu cầu của Đạo luật Không khí sạch mới, các nhà máy điện đốt than đang cài đặt chồng lót bằng thép không gỉ. Ứng dụng công nghiệp mới khác bao gồm trao đổi nhiệt thứ cấp cho lò nhà hiệu quả cao, đường ống dịch vụ nước trong nhà máy điện hạt nhân, các két nước dằn và hệ thống chữa cháy-ức chế cho các nền tảng ngoài khơi khoan, ống linh hoạt cho hệ thống dầu và phân phối khí, và kính định nhật cho năng lượng mặt trời nhà máy năng lượng.

Pháp luật về môi trường cũng buộc các ngành công nghiệp hóa dầu và nhà máy lọc dầu để tái chế nước làm mát thứ cấp trong hệ thống khép kín hơn là chỉ đơn giản là xả nó. Tái sử dụng kết quả trong nước làm mát với nồng độ clorua, dẫn đến vấn đề ăn mòn rỗ. Ống thép không gỉ song công sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc giải quyết vấn đề ăn mòn công nghiệp như vậy, vì nó chi phí ít hơn các vật liệu khác. Các nhà sản xuất đang phát triển thép cao chống ăn mòn trong đáp ứng với nhu cầu này.

Trong ngành công nghiệp ô tô, một nhà sản xuất thép đã ước tính rằng việc sử dụng thép không gỉ mỗi xe sẽ tăng 55-66 pounds (25-30 kg) cho hơn 100 pounds (45 kg) của thế kỷ. Các ứng dụng mới bao gồm chất nền kim loại cho chuyển đổi xúc tác, các thành phần túi khí, cản composite, dòng nhiên liệu và các bộ phận nhiên liệu hệ thống khác tương thích với các loại nhiên liệu thay thế, đường dây phanh, và hệ thống ống xả suốt đời.

Với những cải tiến trong công nghệ xử lý, thép không gỉ superaustenitic (với hàm lượng nitơ lên đến 0,5 phần trăm) đang được phát triển. Những loại thép này được sử dụng trong các nhà máy bột giấy tẩy trắng-nhà máy, nước biển và các hệ thống xử lý phosphoric acid, lọc khí, dàn khoan ngoài khơi, và các ứng dụng ăn mòn cao khác. Một số nhà sản xuất đã bắt đầu tài liệu tiếp thị như trong tấm, tấm, và các hình thức khác. Tác phẩm mới khác đang được phát triển: Hợp kim sắt-cơ sở Ferit có chứa 8 và 12 phần trăm Cr cho các ứng dụng từ, và Austenitic không gỉ với hàm lượng lưu huỳnh thấp thêm cho các bộ phận được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn và dược phẩm.

Nghiên cứu sẽ tiếp tục phát triển vật liệu được cải thiện và độc đáo. Ví dụ, các nhà nghiên cứu Nhật Bản mới đây đã phát triển một số. Một là một bằng thép không rỉ chống ăn mòn hiển thị các hiệu ứng hình dạng bộ