Do khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, độ bền cao và vẻ ngoài hấp dẫn, thép không gỉ được sử dụng rộng rãi trên cả thị trường công nghiệp và tiêu dùng.
Nhưng làm thế nào để thép không gỉ đi từ một đống phế liệu hoặc quặng tinh chế đến hình dạng và ứng dụng cuối cùng của nó?
Hầu hết thép không gỉ bắt đầu cuộc sống theo cách tương tự trước khi bắt đầu chế biến.Quá trình xử lý này - cùng với thành phần chính xác của hợp kim thép - xác định nhiều đặc tính của nó.
Vì vậy, để hiểu thép không gỉ được sản xuất như thế nào, trước tiên chúng ta phải đi sâu vào thành phần của nó.
THÉP KHÔNG GỈ LÀ GÌ?
Thép không gỉ là một hợp kim sắt và crom.
Trong khi thép không gỉ phải chứa ít nhất 10,5% crom, các thành phần và tỷ lệ chính xác sẽ khác nhau dựa trên cấp được yêu cầu và mục đích sử dụng của thép.
Các chất phụ gia thông thường khác bao gồm:
· Niken
· Carbon
· Mangan
· Molypden
· Nitơ
· Lưu huỳnh
· Đồng
· Silicon
Thành phần chính xác của hợp kim được đo lường và đánh giá nghiêm ngặt trong suốt quá trình tạo hợp kim để đảm bảo thép thể hiện các phẩm chất cần thiết.
Các lý do phổ biến để thêm các kim loại và khí khác vào hợp kim thép không gỉ bao gồm:
· Tăng khả năng chống ăn mòn
· Chịu nhiệt độ cao
· Chịu nhiệt độ thấp
· Cải thiện sức mạnh
· Cải thiện khả năng hàn
· Cải thiện khả năng định hình
· Kiểm soát từ tính
Tuy nhiên, những gì trong thép không gỉ của bạn không phải là yếu tố duy nhất để xác định các đặc tính độc đáo của nó…
Cách nó được tạo ra sẽ làm thay đổi thêm các đặc tính của thép.
THÉP KHÔNG GỈ ĐƯỢC LÀM NHƯ THẾ NÀO
Quy trình chính xác cho một loại thép không gỉ sẽ khác nhau trong các giai đoạn sau.Cách một loại thép được định hình, làm việc và hoàn thiện đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định hình thức và hoạt động của nó.
Trước khi bạn có thể tạo ra một sản phẩm thép có thể giao hàng, trước tiên bạn phải tạo ra hợp kim nóng chảy.
Bởi vì điều này hầu hết các loại thép chia sẻ các bước bắt đầu chung.
Bước 1: Tan chảy
Sản xuất thép không gỉ bắt đầu bằng việc nấu chảy kim loại phế liệu và các chất phụ gia trong lò điện hồ quang (EAF).Sử dụng các điện cực công suất cao, EAF làm nóng các kim loại trong suốt nhiều giờ để tạo ra một hỗn hợp chất lỏng, nóng chảy.
Vì thép không gỉ có thể tái chế 100%, nhiều đơn đặt hàng không gỉ chứa tới 60% thép tái chế.Điều này không chỉ giúp kiểm soát chi phí mà còn giảm tác động đến môi trường.
Nhiệt độ chính xác sẽ thay đổi dựa trên loại thép được tạo ra.
Bước 2: Loại bỏ hàm lượng carbon
Carbon giúp tăng độ cứng và độ bền của sắt.Tuy nhiên, quá nhiều cacbon có thể tạo ra các vấn đề - chẳng hạn như kết tủa cacbua trong quá trình hàn.
Trước khi đúc thép không gỉ nóng chảy, việc hiệu chuẩn và giảm hàm lượng cacbon đến mức thích hợp là điều cần thiết.
Có hai cách để các xưởng đúc kiểm soát hàm lượng carbon.
Đầu tiên là thông qua Argon Oxygen Decarburization (AOD).Tiêm hỗn hợp khí argon vào thép nóng chảy làm giảm hàm lượng cacbon với sự mất mát tối thiểu các nguyên tố thiết yếu khác.
Phương pháp khác được sử dụng là Khử ôxy chân không (VOD).Trong phương pháp này, thép nóng chảy được chuyển sang một buồng khác, nơi oxy được bơm vào thép trong khi nhiệt được áp dụng.Sau đó, chân không sẽ loại bỏ các khí thoát ra khỏi buồng, làm giảm thêm hàm lượng carbon.
Cả hai phương pháp đều cung cấp khả năng kiểm soát chính xác hàm lượng cacbon để đảm bảo hỗn hợp thích hợp và các đặc tính chính xác trong sản phẩm thép không gỉ cuối cùng.
Bước 3: Điều chỉnh
Sau khi khử cacbon, sự cân bằng cuối cùng và đồng nhất về nhiệt độ và hóa học xảy ra.Điều này đảm bảo rằng kim loại đáp ứng các yêu cầu đối với cấp dự định của nó và thành phần của thép nhất quán trong suốt lô.
Các mẫu được kiểm tra và phân tích.Sau đó thực hiện các điều chỉnh cho đến khi hỗn hợp đạt tiêu chuẩn yêu cầu.
BƯỚC 4: ĐỊNH HÌNH HOẶC ĐÚC
Với thép nóng chảy được tạo ra, xưởng đúc bây giờ phải tạo ra hình dạng ban đầu được sử dụng để làm nguội và gia công thép.Hình dạng và kích thước chính xác sẽ phụ thuộc vào sản phẩm cuối cùng.
Các hình dạng phổ biến bao gồm:
· Nở hoa
· Phôi
· Tấm
· Que
· Ống
Sau đó, các biểu mẫu được đánh dấu bằng một số nhận dạng để theo dõi lô thông qua các quy trình khác nhau cần tuân theo.
Từ đây, các bước sẽ khác nhau tùy thuộc vào loại dự kiến và sản phẩm cuối cùng hoặc chức năng.Tấm trở thành tấm, dải và tấm.Nở và phôi trở thành thanh và dây.
Tùy thuộc vào cấp hoặc định dạng được đặt hàng, thép có thể trải qua một số bước trong số các bước này nhiều lần để tạo ra hình dạng hoặc đặc tính mong muốn.
Các bước sau là phổ biến nhất.
Cán nóng
Thực hiện ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ kết tinh lại của thép, bước này giúp thiết lập các kích thước vật lý thô của thép.Kiểm soát nhiệt độ chính xác trong suốt quá trình giữ cho thép đủ mềm để làm việc mà không làm thay đổi cấu trúc.
Quá trình này sử dụng các đường chuyền lặp đi lặp lại để điều chỉnh kích thước của thép một cách từ từ.Trong hầu hết các trường hợp, điều này sẽ liên quan đến việc lăn qua nhiều máy nghiền theo thời gian để đạt được độ dày mong muốn.
Cán nguội
Thường được sử dụng khi cần độ chính xác, cán nguội xảy ra dưới nhiệt độ kết tinh lại của thép.Nhiều con lăn được hỗ trợ được sử dụng để định hình thép.Quá trình này tạo ra một lớp hoàn thiện đồng nhất, hấp dẫn hơn.
Tuy nhiên, nó cũng có thể làm biến dạng cấu trúc của thép và thường phải xử lý nhiệt để kết tinh lại thép về cấu trúc vi mô ban đầu.
Ủ
Sau khi cán, hầu hết thép đều trải qua quá trình ủ.Điều này liên quan đến các chu trình sưởi ấm và làm mát được kiểm soát.Các chu trình này giúp làm mềm thép và giảm ứng suất bên trong.
Nhiệt độ và thời gian chính xác liên quan sẽ phụ thuộc vào loại thép, với cả tốc độ gia nhiệt và làm lạnh đều ảnh hưởng đến sản phẩm cuối cùng.
Tẩy cặn hoặc tẩy cặn
Khi thép được gia công qua các bước khác nhau, nó thường tích tụ cặn trên bề mặt.
Sự tích lũy này không chỉ đơn giản là không hấp dẫn.Nó cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng chống ố, độ bền và khả năng hàn của thép.Loại bỏ lớp cáu cặn này là điều cần thiết để tạo ra hàng rào oxit tạo nên khả năng chống ăn mòn và vết bẩn đặc trưng của nó.
Tẩy cặn hoặc tẩy cặn sẽ loại bỏ cặn này bằng cách sử dụng bể axit (được gọi là tẩy axit) hoặc thông qua hệ thống sưởi và làm mát có kiểm soát trong môi trường không có ôxy.
Tùy thuộc vào sản phẩm cuối cùng, kim loại có thể quay trở lại quá trình cán hoặc đùn để xử lý thêm.Tiếp theo là các giai đoạn ủ lặp lại cho đến khi đạt được các đặc tính mong muốn.
Cắt
Sau khi thép được làm việc và sẵn sàng, lô được cắt để phù hợp với yêu cầu đặt hàng.
Các phương pháp phổ biến nhất là phương pháp cơ học, chẳng hạn như cắt bằng dao chém, dao tròn, lưỡi dao tốc độ cao hoặc đột bằng khuôn dập.
Tuy nhiên, đối với các hình dạng phức tạp, cắt bằng ngọn lửa hoặc cắt tia plasma cũng có thể được sử dụng.
Lựa chọn tốt nhất sẽ phụ thuộc vào cả loại thép được yêu cầu và hình dạng mong muốn của sản phẩm được giao.
Kết thúc
Thép không gỉ có nhiều loại hoàn thiện từ mờ đến gương.Hoàn thiện là một trong những bước cuối cùng liên quan đến quá trình sản xuất.Các kỹ thuật phổ biến bao gồm ăn mòn bằng axit hoặc cát, phun cát, mài đai, đánh bóng đai và đánh bóng đai.
Tại thời điểm này, thép được tập kết ở dạng cuối cùng và sẵn sàng để vận chuyển cho khách hàng.Cuộn và cuộn là những cách phổ biến để lưu trữ và vận chuyển số lượng lớn đồ không gỉ để sử dụng trong các quy trình sản xuất khác.Tuy nhiên, hình thức cuối cùng sẽ phụ thuộc vào loại thép được yêu cầu và các yếu tố khác cụ thể của đơn đặt hàng.
TƯ TƯỞNG CUỐI CÙNG
Hiểu được các loại và mác thép không gỉ thích hợp cho các mục đích sử dụng và môi trường cụ thể là một phần thiết yếu để đảm bảo kết quả lâu dài và tối ưu hóa chi phí.Cho dù bạn đang tìm kiếm thứ gì đó chắc chắn và chống ăn mòn cho môi trường biển hay thứ gì đó tuyệt đẹp và dễ lau chùi để sử dụng trong nhà hàng, đều có hợp kim thép không gỉ phù hợp với nhu cầu của bạn.