Produzione di acciaio inossidabile

Produzione di acciaio inossidabile

Produzione di acciaio inossidabileè una lega contenente ferro (una sostanza composta da due o più elementi chimici) utilizzata in un'ampia varietà di applicazioni.

Grazie al suo contenuto di cromo, ha un'eccellente resistenza alle macchie o alla ruggine, solitamente dal 12 al 20 percento della lega. Esistono più di 57 acciai inossidabili, noti come leghe standard, insieme a molte leghe speciali prodotte da diversi produttori di acciaio inossidabile. Questi numerosi tipi di acciaio sono utilizzati in un numero pressoché infinito di applicazioni e settori: attrezzature per la movimentazione di materiali sfusi, facciate e coperture di edifici, componenti per auto (tubazioni per lo scarico, finiture/decorazioni, motore, telaio, elementi di fissaggio, tubi del carburante), lavorazione chimica impianti (scrubber e scambiatori di calore), lavorazione della cellulosa e della carta, raffinazione del petrolio, tubazioni per l'approvvigionamento idrico, prodotti di consumo, cantieristica marittima e navale, controllo dell'inquinamento, articoli sportivi (sci da neve) e marittimi (vagoni ferroviari), solo per citarne alcuni.

Contiene circa 200.000 tonnellate di nichel ogni anno dall'industria di trasformazione alimentare in Turchia. acciaio inossidabile viene usato. Viene utilizzato in una varietà di apparecchiature per la lavorazione, la conservazione, la cottura e il servizio degli alimenti dall'inizio alla fine del processo di raccolta degli alimenti. Le bevande come latte, vino, birra, bibite e succhi vengono lavorate in apparecchiature in acciaio inossidabile. L'acciaio inossidabile è utilizzato anche in cucine commerciali, pastorizzatori, scatole di trasferimento e altre apparecchiature speciali. I suoi vantaggi sono una facile pulizia, una buona resistenza alla corrosione, durata, economia, conservazione del sapore degli alimenti e design sanitario. Secondo Pasder, tutto l'uso di acciaio inossidabile è stato di 250.000 tonnellate nel 2017.

Paslanmaz sac üretimi
Produzione lamiere inossidabili

Struttura chimica dell'acciaio inossidabile

Gli acciai inossidabili sono disponibili in diversi tipi a seconda della loro microstruttura. Gli acciai inossidabili austenitici contengono almeno il 6% di nichel e austenite (ferro contenente carbonio con una struttura cubica a facce centrate) e hanno una buona resistenza alla corrosione e un'elevata duttilità (la capacità del materiale di piegarsi senza rompersi). Gli acciai inossidabili ferritici (aventi una struttura cubica centrata sulla ferrite) sono più resistenti alla tensocorrosione rispetto agli austenitici, ma sono difficili da saldare. Gli acciai inossidabili martensitici contengono ferro con una struttura aghiforme.

In generale, gli acciai inossidabili duplex contenenti quantità uguali di ferrite e austenite forniscono una migliore resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale nella maggior parte degli ambienti. Mostrano anche una resistenza superiore alla fessurazione dovuta alla tensocorrosione da cloruro e sono due volte più forti dei comuni austenitici. Pertanto, gli acciai inossidabili duplex sono ampiamente utilizzati nell'industria chimica nelle raffinerie, negli impianti di lavorazione del gas, negli stabilimenti per la produzione di cellulosa e carta e nelle tubazioni dell'acqua di mare.

Processo di produzione dell'acciaio inossidabile

Gli acciai inossidabili sono costituiti da alcuni degli elementi essenziali presenti nel suolo: minerale di ferro, cromo, silicio, nichel, carbonio, azoto e manganese. Le proprietà della lega finale vengono adattate variando le quantità di questi elementi. Ad esempio, l'azoto migliora le proprietà di trazione come la duttilità. Aumenta anche la resistenza alla corrosione, il che lo rende prezioso per l'uso negli acciai inossidabili duplex.

Processo di produzione dell'acciaio inossidabile

La produzione di acciaio inossidabile prevede una serie di processi. Per prima cosa l'acciaio viene fuso,

Acciaio inossidabile Per realizzarlo, le materie prime – minerale di ferro, cromo, silicio, nichel, ecc. – fusi insieme in un forno elettrico. Questo passaggio di solito comporta da 8 a 12 ore di calore intenso. La miscela viene quindi versata in una delle diverse forme, inclusi fiori, ceppi e ceppi.
lamiera inossidabile Per realizzarlo, le materie prime – minerale di ferro, cromo, silicio, nichel, ecc. – fusi insieme in un forno elettrico. Questo passaggio di solito comporta da 8 a 12 ore di calore intenso. La miscela viene quindi versata in una delle diverse forme, inclusi fiori, ceppi e ceppi.
e poi versato in forma solida. Dopo varie fasi di formatura, l'acciaio viene trattato termicamente e quindi pulito e lucidato per ottenere la finitura desiderata. Viene quindi confezionato e inviato ai produttori che saldano e uniscono l'acciaio per produrre le forme desiderate.

fusione e colata

1 Le materie prime vengono prima fuse insieme in un forno elettrico. Questo passaggio richiede solitamente dalle 8 alle 12 ore di calore intenso. Al termine della fusione, l'acciaio fuso viene colato in forme semilavorate. Questi includono fiori (forme rettangolari), tronchi (forme rotonde o quadrate di 1,5 pollici o 3,8 centimetri di spessore), tronchi, bacchette e tubi tondi.

sıcak haddeleme işlemi
processo di laminazione a caldo

Formare

2 Successivamente, l'acciaio semilavorato passa attraverso processi di formatura che iniziano con la laminazione a caldo, dove l'acciaio viene riscaldato e fatto passare attraverso enormi rulli. Vasi da fiori e tronchi sono formati sotto forma di bacchette e filo e piatti sotto forma di strisce, strisce e fogli. Le aste sono disponibili in tutti i gradi e sono rotonde, quadrate, ottagonali o esagonali di dimensioni 0,25 pollici (0,63 centimetri). Il filo è solitamente disponibile fino a 0,5 pollici (1,27 centimetri) di diametro o dimensione. La piastra ha uno spessore di oltre 0,1875 pollici (0,47 centimetri) e una larghezza di oltre 10 pollici (25,4 centimetri). La striscia è spessa 0,185 pollici (0,47 centimetri) e larga 24 pollici (61 centimetri). Il foglio ha uno spessore di 0,1875 (0,47 centimetri) e una larghezza di 24 (61 centimetri).

Ricottura

3 lamiera inossidabile Una volta creati, la maggior parte dei tipi deve passare attraverso la fase di ricottura. La ricottura è un trattamento termico in cui l'acciaio viene riscaldato e raffreddato in condizioni controllate per ridurre le sollecitazioni interne e ammorbidire il metallo. Alcuni acciai sono trattati termicamente per un'elevata resistenza. Tuttavia, questo tipo di trattamento termico, noto anche come indurimento per invecchiamento, richiede un attento controllo poiché anche piccole variazioni della temperatura, del tempo o della velocità di raffreddamento consigliate possono influire gravemente sulle sue proprietà. Le basse temperature di invecchiamento forniscono un'elevata resistenza con una bassa tenacità alla frattura, mentre l'invecchiamento alle alte temperature crea un materiale più resistente e più duro.
Sebbene la velocità di riscaldamento (da 900 a 1000 gradi Fahrenheit o da 482 a 537 gradi Celsius) per raggiungere la temperatura di invecchiamento non influisca sulle proprietà, la velocità di raffreddamento sì. Un trattamento di tempra post-invecchiamento (raffreddamento rapido) può aumentare la tenacità senza una significativa perdita di resistenza. Tale processo prevede la tempra del materiale in un bagno di acqua ghiacciata a 35 gradi Fahrenheit (1,6 gradi Celsius) per almeno due ore.

Il tipo di trattamento termico dipende dal tipo di acciaio; In altre parole, che sia austenitico, ferritico o martensitico. Gli acciai austenitici vengono riscaldati a oltre 1900 gradi Fahrenheit (1037 gradi Celsius) per un periodo di tempo, a seconda dello spessore. La tempra ad acqua viene utilizzata per le sezioni spesse, il raffreddamento ad aria o la sabbiatura ad aria viene utilizzata per le sezioni sottili. Se il raffreddamento è troppo lento, possono verificarsi precipitazioni di carburo. Questo accumulo può essere eliminato mediante stabilizzazione termica. In questo metodo acciaio inossidabile viene mantenuto a una temperatura da 1500 a 1600 gradi Fahrenheit (da 815 a 871 gradi Celsius) per diverse ore. Talvolta è anche necessario pulire le superfici delle parti dai contaminanti prima del trattamento termico per ottenere un trattamento termico adeguato.

çelik tavlama işlemi
processo di ricottura dell'acciaio

scortecciare

4 La ricottura provoca un deposito o un deposito sull'acciaio. La scala può essere rimossa utilizzando diverse operazioni. Il decapaggio, uno dei metodi più comuni, utilizza un bagno di acido nitrico-fluoridrico per spogliare l'acciaio. In un altro metodo, la pulizia elettrica utilizza un catodo e acido fosforico per applicare una corrente elettrica alla superficie e rimuovere le incrostazioni. Le fasi di ricottura e disincrostazione avvengono in fasi diverse a seconda del tipo di acciaio in lavorazione. Ad esempio, vergella e filo subiscono ulteriori fasi di formatura (laminazione a caldo, forgiatura o estrusione) dopo la laminazione a caldo iniziale prima della ricottura e della disincrostazione. La sfoglia e la striscia, invece, subiscono una prima fase di ricottura e disincrostazione subito dopo la laminazione a caldo. Dopo la laminazione a freddo (passaggio tra rulli a temperatura relativamente bassa), si verifica un'ulteriore riduzione dello spessore, la lamiera e il nastro vengono ricotti e nuovamente calcinati. Quindi è un'ultima fase di laminazione a freddo acciaio inossidabile si prepara per la lavorazione finale.

Taglio e Imballaggio Lamiera Inossidabile

5 Le operazioni di taglio sono spesso necessarie per ottenere la forma o la dimensione del grezzo desiderata per il taglio della parte alla dimensione finale. Il taglio meccanico viene eseguito con una varietà di metodi, compreso il taglio dritto con lame a ghigliottina, il taglio circolare in orizzontale e verticale con lame circolari, il taglio con lame in acciaio ad alta velocità, la tranciatura e la rottura. Il grezzo utilizza punzoni e fustelle di metallo per tagliare e perforare la sua forma. La roditura è il processo di taglio svuotando una serie di fori sovrapposti ed è ideale per forme irregolari.

Acciaio inossidabilepuò anche essere tagliato utilizzando il taglio a fiamma, che include una torcia alimentata a fiamma che utilizza ossigeno e propano insieme a polvere di ferro. Questo metodo è pulito e veloce. Un altro metodo di taglio è noto come taglio a getto di plasma, in cui una colonna di gas ionizzato insieme a una molla elettrica che passa attraverso un piccolo foro effettua il taglio. Il gas produce temperature estremamente elevate per fondere il metallo.

Cessazione

6 Qualità della superficie prodotti in acciaio inossidabile È una caratteristica importante per le utility ed è fondamentale nelle applicazioni in cui anche l'aspetto è importante. Alcuni rivestimenti superficiali rendono anche l'acciaio inossidabile più facile da pulire, il che è chiaramente importante per le applicazioni idrauliche. La superficie liscia ottenuta dalla lucidatura garantisce inoltre una migliore resistenza alla corrosione. D'altra parte, le applicazioni di lubrificazione richiedono spesso finiture ruvide e facilitano ulteriori fasi di fabbricazione.

Le finiture superficiali sono il risultato di processi utilizzati nella produzione di varie forme o il risultato di ulteriori lavorazioni. Esistono diversi metodi utilizzati per la finitura. Una superficie opaca è prodotta dalla laminazione a caldo, dalla ricottura e dalla decalcificazione. Un risultato brillante si ottiene prima con la laminazione a caldo, poi con la laminazione a freddo su bobine lucidate. In combinazione con la laminazione a freddo e la ricottura in un forno ad atmosfera controllata, si ottiene una superficie altamente riflettente rettificando con abrasivi o lucidando una superficie finemente levigata. Una lucidatura a specchio viene prodotta lucidando gradualmente con abrasivi più fini, seguita da un ampio processo di lucidatura. Per la molatura o la lucidatura vengono normalmente utilizzate mole o nastri abrasivi. La lucidatrice utilizza ruote in tela con composti da taglio contenenti particelle abrasive molto fini sotto forma di bastoncini o barre. Altri metodi di finitura includono la forzatura dell'arrotondamento

Forme di acciaio leader (fiore, billetta, lamiera, ecc.) laminate a caldo in barre, fili, lastre, nastri e lastre. A seconda della forma, l'acciaio subisce poi fasi di laminazione (sia a caldo che a freddo), trattamenti termici (ricottura), Ito disincrostazione. L'acciaio viene quindi inviato all'utente finale.
Forme di acciaio leader (fiore, billetta, lamiera, ecc.) laminate a caldo in barre, fili, lastre, nastri e lastre. A seconda della forma, l'acciaio subisce poi fasi di laminazione (sia a caldo che a freddo), trattamenti termici (ricottura), Ito disincrostazione. L'acciaio viene quindi inviato all'utente finale.
movimento di un materiale in laminazione contro le superfici delle parti, incisione a secco (sabbiatura), incisione a umido con soluzioni acide e opacizzazione della superficie. Quest'ultimo utilizza tecniche di sabbiatura, spazzolatura a filo o decapaggio.

Fabbricazione presso il produttore o l'utente finale

Acciaio inossidabileDopo l'imballaggio e la spedizione, in varie forme, al produttore o all'utente finale, sono necessari vari altri processi. L'ulteriore formatura viene eseguita utilizzando vari metodi come la formatura a rullo, la formatura a pressione, la forgiatura, l'imbutitura e l'estrusione. Spesso sono necessarie anche ulteriori operazioni di trattamento termico (ricottura), lavorazione e pulizia.
Esistono diversi metodi per unire l'acciaio inossidabile, con la saldatura il più comune. Fusione e saldatura a resistenza sono i due metodi principali generalmente utilizzati con molte varianti per entrambi. Nella saldatura per fusione, il calore è fornito da un arco elettrico tra un elettrodo e il metallo da saldare. L'incollaggio nella saldatura a resistenza è il risultato del calore e della pressione. Il calore viene generato dalle parti da saldare dalla resistenza al flusso di corrente elettrica e la pressione viene applicata dagli elettrodi. Dopo che le parti sono state saldate insieme, devono essere pulite intorno all'area unita.

Controllo di qualità

Oltre al controllo del processo durante la fabbricazione e la fabbricazione, gli acciai inossidabili devono soddisfare le specifiche sviluppate dall'American Society for Testing and Materials (ASTM) per proprietà meccaniche come tenacità e resistenza alla corrosione. La metallografia a volte può essere associata a test di corrosione per monitorare la qualità.

Il futuro dell'acciaio inossidabile

L'uso di acciai inossidabili e super inossidabili si sta espandendo in vari mercati. Per soddisfare i requisiti del nuovo Clean Air Act, le centrali elettriche a carbone stanno installando camini in acciaio inossidabile. Altre nuove applicazioni industriali includono scambiatori di calore secondari per forni domestici ad alta efficienza, tubi dell'acqua di servizio nelle centrali nucleari, sistemi antincendio per serbatoi di zavorra e piattaforme di perforazione offshore, tubi flessibili per sistemi di distribuzione di petrolio e gas ed eliostati per l'energia solare. impianti energetici.

La legislazione ambientale obbliga le industrie petrolchimiche e di raffineria a riciclare l'acqua di raffreddamento secondaria in sistemi chiusi senza semplicemente scaricarla. Il riutilizzo provoca livelli elevati di cloruro nel liquido di raffreddamento, causando problemi di corrosione per vaiolatura. Il tubo duplex in acciaio inossidabile svolgerà un ruolo sempre più importante nella risoluzione di tali problemi di corrosione industriale poiché è meno costoso di altri materiali. I produttori stanno sviluppando acciai resistenti alla corrosione in risposta a questa domanda.

Un produttore di acciaio nel settore automobilistico prevede che l'uso di acciaio inossidabile per veicolo aumenterà da 55 a 66 chilogrammi (da 25 a 30 chilogrammi) a 100 chilogrammi (45 chilogrammi) entro la fine del secolo.

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