ČO JE NEREZOVÁ OCEL A AKO SA VYRÁBA?

Od baní až po výrobcu, tu je rýchly prehľad o tom, ako sa vyrába nehrdzavejúca oceľ

Vďaka svojej vynikajúcej odolnosti proti korózii, vysokej pevnosti a atraktívnemu vzhľadu má nerezová oceľ široké využitie naprieč priemyselným aj spotrebiteľským trhom.

Ako sa však nehrdzavejúca oceľ dostane od hromady šrotu alebo rafinovaných rúd do konečného tvaru a aplikácie?

Väčšina nehrdzavejúcej ocele začína svoj život podobným spôsobom predtým, ako sa vydá na spracovanie. Toto spracovanie – spolu s presným zložením oceľovej zliatiny – určuje jej mnohé vlastnosti. Aby sme teda pochopili, ako sa vyrába nehrdzavejúca oceľ, musíme sa najprv ponoriť do jej zloženia.

ČO JE NEREZOVÁ OCEL?

Nerezová oceľ je zliatina železa a chrómu.

Hoci nehrdzavejúca oceľ musí obsahovať aspoň 10,5 % chrómu, presné zložky a pomery sa budú líšiť v závislosti od požadovanej triedy a zamýšľaného použitia ocele.

Medzi ďalšie bežné prísady patria:

Nikel

Uhlík

mangán

molybdén

Dusík

Síra

Meď

Silikón

Presné zloženie zliatiny sa prísne meria a posudzuje počas celého procesu legovania, aby sa zabezpečilo, že oceľ vykazuje požadované kvality.

Bežné dôvody na pridávanie iných kovov a plynov do zliatiny nehrdzavejúcej ocele zahŕňajú:

Zvýšená odolnosť proti korózii

Odolnosť voči vysokej teplote

Nízka teplotná odolnosť

Vylepšená sila

Vylepšená zvárateľnosť

Zlepšená tvarovateľnosť

Ovládanie magnetizmu

To, čo je vo vašej nehrdzavejúcej oceli, nie je jediným faktorom pri určovaní jej jedinečných vlastností, avšak…

Spôsob výroby ďalej zmení vlastnosti ocele.

 

AKO SA VYRÁBA NEREZ

Presný proces pre druh nehrdzavejúcej ocele sa bude v neskorších fázach líšiť. Spôsob, akým sa druh ocele tvaruje, opracúva a upravuje, zohráva významnú úlohu pri určovaní jej vzhľadu a výkonu.

Predtým, ako vytvoríte dodávateľný oceľový produkt, musíte najskôr vytvoriť roztavenú zliatinu.

Z tohto dôvodu má väčšina druhov ocele spoločné počiatočné kroky.

Krok 1: Tavenie

Výroba nehrdzavejúcej ocele začína tavením kovového šrotu a prísad v elektrickej oblúkovej peci (EAF). Pomocou vysokovýkonných elektród EAF ohrieva kovy v priebehu mnohých hodín, aby sa vytvorila roztavená tekutá zmes.

Keďže nehrdzavejúca oceľ je 100% recyklovateľná, mnohé objednávky z nehrdzavejúcej ocele obsahujú až 60% recyklovanej ocele. Pomáha to nielen kontrolovať náklady, ale aj znižovať vplyv na životné prostredie.

Presné teploty sa budú líšiť v závislosti od typu vytvorenej ocele.

Krok 2: Odstránenie obsahu uhlíka

Uhlík pomáha zvyšovať tvrdosť a pevnosť železa. Príliš veľa uhlíka však môže spôsobiť problémy, ako je zrážanie karbidu počas zvárania.

Pred odlievaním roztavenej nehrdzavejúcej ocele je nevyhnutná kalibrácia a zníženie obsahu uhlíka na správnu úroveň.

Existujú dva spôsoby, ako zlievarne kontrolujú obsah uhlíka.

Prvým je oduhličenie argónom a kyslíkom (AOD). Vstrekovanie plynnej zmesi argónu do roztavenej ocele znižuje obsah uhlíka s minimálnou stratou ostatných základných prvkov.

Ďalšou používanou metódou je vákuová kyslíková dekarburizácia (VOD). Pri tejto metóde sa roztavená oceľ prenáša do inej komory, kde sa do ocele vstrekuje kyslík, pričom sa pôsobí teplo. Vákuum potom odstraňuje vypustené plyny z komory, čím sa ďalej znižuje obsah uhlíka.

Obe metódy ponúkajú presnú kontrolu obsahu uhlíka, aby sa zabezpečila správna zmes a presné vlastnosti v konečnom výrobku z nehrdzavejúcej ocele.

Krok 3: Ladenie

Po redukcii uhlíka dochádza ku konečnému vyrovnaniu a homogenizácii teploty a chémie. To zaisťuje, že kov spĺňa požiadavky na zamýšľanú kvalitu a že zloženie ocele je konzistentné v celej dávke.

Vzorky sa testujú a analyzujú. Potom sa robia úpravy, kým zmes nespĺňa požadovanú normu.

KROK 4: TVORENIE ALEBO ODLIATIE

S vytvorenou roztavenou oceľou musí teraz zlieváreň vytvoriť primitívny tvar používaný na chladenie a opracovanie ocele. Presný tvar a rozmery budú závisieť od konečného produktu.

Bežné tvary zahŕňajú:

Kvitne

Sochory

Dosky

Prúty

Rúrky

Formuláre sú potom označené identifikátorom, aby bolo možné sledovať dávku v rôznych procesoch, ktoré treba nasledovať.

Odtiaľ sa budú kroky líšiť v závislosti od zamýšľanej triedy a konečného produktu alebo funkcie. Dosky sa stávajú platňami, pásmi a listami. Kvety a sochory sa stávajú tyčami a drôtmi.

V závislosti od objednaného typu alebo formátu môže oceľ prejsť niektorými z týchto krokov viackrát, aby vytvorila požadovaný vzhľad alebo vlastnosti.

Nasledujúce kroky sú najbežnejšie.

Valcovanie za tepla

Tento krok, ktorý sa vykonáva pri teplotách vyšších ako je teplota rekryštalizácie ocele, pomáha nastaviť hrubé fyzikálne rozmery ocele. Presná regulácia teploty počas celého procesu udržuje oceľ dostatočne mäkkú na to, aby fungovala bez zmeny štruktúry.

Proces využíva opakované prechody na pomalé nastavovanie rozmerov ocele. Vo väčšine prípadov to bude zahŕňať valcovanie cez viacero mlynov v priebehu času, aby sa dosiahla požadovaná hrúbka.

Valcovanie za studena

Často sa používa, keď sa vyžaduje presnosť, valcovanie za studena prebieha pod teplotou rekryštalizácie ocele. Na tvarovanie ocele sa používa viacero podoprených valcov. Tento proces vytvára atraktívnejší, jednotný povrch.

Môže však tiež deformovať štruktúru ocele a často vyžaduje tepelné spracovanie na rekryštalizáciu ocele na jej pôvodnú mikroštruktúru.

Žíhanie

Po valcovaní väčšina ocele prechádza procesom žíhania. Ide o riadené cykly ohrevu a chladenia. Tieto cykly pomáhajú zmäkčiť oceľ a zmierniť vnútorné napätie.

Presné teploty a časy budú závisieť od triedy ocele, pričom rýchlosť ohrevu aj chladenia ovplyvňuje konečný produkt.

Odstraňovanie vodného kameňa alebo morenie

Keď sa oceľ spracováva rôznymi krokmi, často sa na povrchu hromadí vodný kameň.

Táto akumulácia nie je jednoducho neatraktívna. Môže to tiež ovplyvniť odolnosť ocele voči škvrnám, trvanlivosť a zvárateľnosť. Odstránenie tohto vodného kameňa je nevyhnutné na vytvorenie oxidovej bariéry, ktorá dodáva nerezu charakteristickú odolnosť proti korózii a škvrnám.

Odstraňovanie vodného kameňa alebo morenie odstraňuje tento vodný kameň buď pomocou kyslých kúpeľov (známych ako kyslé morenie) alebo riadeným ohrevom a chladením v prostredí bez kyslíka.

V závislosti od konečného produktu sa kov môže vrátiť na valcovanie alebo vytláčanie na ďalšie spracovanie. Potom nasledujú opakované fázy žíhania až do dosiahnutia požadovaných vlastností.

Rezanie

Keď je oceľ opracovaná a pripravená, dávka sa nareže tak, aby vyhovovala požiadavkám objednávky.

Najbežnejšími metódami sú mechanické metódy, ako je rezanie gilotínovými nožmi, kruhovými nožmi, vysokorýchlostnými čepeľami alebo vysekávanie razidlami.

Pre zložité tvary je však možné použiť aj rezanie plameňom alebo plazmovým lúčom.

Najlepšia voľba bude závisieť od požadovanej triedy ocele a požadovaného tvaru dodávaného produktu.

Dokončovanie

Nerezová oceľ je k dispozícii v rôznych povrchových úpravách od matnej po zrkadlovú. Konečná úprava je jedným z posledných krokov výrobného procesu. Bežné techniky zahŕňajú leptanie kyselinou alebo pieskom, pieskovanie, pásové brúsenie, pásové leštenie a pásové leštenie.

V tomto bode sa oceľ zhromažďuje vo svojej konečnej podobe a pripravuje sa na odoslanie zákazníkovi. Kotúče a zvitky sú bežné spôsoby skladovania a prepravy veľkého množstva nehrdzavejúcej ocele na použitie v iných výrobných procesoch. Konečná podoba však bude závisieť od typu požadovanej ocele a ďalších faktorov špecifických pre objednávku.

ZÁVEREČNÉ MYŠLIENKY

Pochopenie správnych tried a typov nehrdzavejúcej ocele pre špecifické použitie a prostredia je nevyhnutnou súčasťou zabezpečenia dlhodobých výsledkov a optimalizácie nákladov. Či už hľadáte niečo pevné a odolné voči korózii pre morské prostredie alebo niečo úžasné a ľahko čistiteľné pre použitie v reštaurácii, je tu k dispozícii zliatina nehrdzavejúcej ocele, ktorá vyhovuje vašim potrebám.