Produkcja stali nierdzewnej

Produkcja stali nierdzewnej

Produkcja stali nierdzewnejjest stopem zawierającym żelazo (substancją składającą się z dwóch lub więcej pierwiastków chemicznych) używanym w wielu różnych zastosowaniach.

Ze względu na zawartość chromu ma doskonałą odporność na plamy lub rdzę, zwykle na poziomie 12 do 20 procent stopu. Istnieje ponad 57 stali nierdzewnych znanych jako stopy standardowe, a także wiele stopów specjalnych produkowanych przez różnych producentów stali nierdzewnej. Te różne rodzaje stali są wykorzystywane w niemal nieskończonej liczbie zastosowań i branż: sprzęt do transportu materiałów sypkich, elewacje budynków i pokrycia dachowe, części samochodowe (rury wydechowe, elementy wykończeniowe/dekoracyjne, silnik, podwozie, elementy złączne, przewody paliwowe), obróbka chemiczna zakłady (płuczki i wymienniki ciepła), produkcja celulozy i papieru, rafinacja ropy naftowej, rurociągi wodociągowe, produkty konsumenckie, przemysł morski i stoczniowy, kontrola zanieczyszczeń, artykuły sportowe (narty śnieżne) i żegluga (wagony kolejowe), żeby wymienić tylko kilka.

Zawiera około 200 000 ton niklu rocznie przez przemysł spożywczy w Turcji. Stal nierdzewna Jest używane. Jest stosowany w różnych urządzeniach do przetwarzania, przechowywania, gotowania i serwowania żywności od początku do końca procesu zbierania żywności. Napoje takie jak mleko, wino, piwo, napoje bezalkoholowe i soki są przetwarzane w urządzeniach ze stali nierdzewnej. Stal nierdzewna jest również stosowana w komercyjnych kuchenkach, pasteryzatorach, skrzynkach transferowych i innych specjalistycznych urządzeniach. Jego zalety to łatwość czyszczenia, dobra odporność na korozję, trwałość, oszczędność, zachowanie smaku żywności i konstrukcja sanitarna. Według Pasdera w 2017 r. całe zużycie stali nierdzewnej wyniosło 250 000 ton.

Paslanmaz sac üretimi
Produkcja blach ze stali nierdzewnej

Struktura chemiczna stali nierdzewnej

Stale nierdzewne występują w kilku rodzajach w zależności od ich mikrostruktury. Austenityczne stale nierdzewne zawierają co najmniej 6% niklu i austenitu (żelazo zawierające węgiel o sześciennej strukturze centrowanej na powierzchni) i mają dobrą odporność na korozję i wysoką ciągliwość (zdolność materiału do zginania bez pękania). Ferrytyczne stale nierdzewne (mające strukturę sześcienną z rdzeniem ferrytowym) są bardziej odporne na korozję naprężeniową niż austenityczne, ale są trudne do spawania. Martenzytyczne stale nierdzewne zawierają żelazo o strukturze przypominającej igłę.

Stale nierdzewne typu duplex, które zazwyczaj zawierają równe ilości ferrytu i austenitu, zapewniają lepszą odporność na korozję wżerową i szczelinową w większości środowisk. Wykazują również doskonałą odporność na pękanie z powodu korozji naprężeniowej chlorków i są dwukrotnie silniejsze niż zwykłe austenityki. Dlatego stale nierdzewne typu duplex są szeroko stosowane w przemyśle chemicznym w rafineriach, zakładach przetwarzania gazu, zakładach celulozowo-papierniczych i rurociągach wody morskiej.

Proces produkcji stali nierdzewnej

Stale nierdzewne składają się z niektórych podstawowych pierwiastków występujących w glebie: rudy żelaza, chromu, krzemu, niklu, węgla, azotu i manganu. Właściwości końcowego stopu są dostosowywane poprzez zmianę ilości tych pierwiastków. Na przykład azot poprawia właściwości rozciągające, takie jak ciągliwość. Zwiększa również odporność na korozję, co czyni go cennym do stosowania w stalach nierdzewnych typu duplex.

Proces produkcji stali nierdzewnej

Produkcja stali nierdzewnej obejmuje szereg procesów. Najpierw topi się stal,

Stal nierdzewna Do tego surowce – ruda żelaza, chrom, krzem, nikiel itp. – stopione razem w piecu elektrycznym. Ten etap zwykle obejmuje 8 do 12 godzin intensywnego ciepła. Mieszanka jest następnie wlewana do jednego z kilku kształtów, w tym kwiatów, pniaków i pniaków.
blacha nierdzewna Do tego surowce – ruda żelaza, chrom, krzem, nikiel itp. – stopione razem w piecu elektrycznym. Ten etap zwykle obejmuje 8 do 12 godzin intensywnego ciepła. Mieszanka jest następnie wlewana do jednego z kilku kształtów, w tym kwiatów, pniaków i pniaków.
a następnie wlewa się do postaci stałej. Po różnych etapach formowania stal jest poddawana obróbce cieplnej, a następnie czyszczona i polerowana w celu uzyskania pożądanego wykończenia. Następnie jest pakowany i wysyłany do producentów, którzy spawają i łączą stal w celu uzyskania pożądanych kształtów.

topienie i odlewanie

1 Surowce są najpierw topione w piecu elektrycznym. Ten etap wymaga zwykle od 8 do 12 godzin intensywnego ciepła. Po zakończeniu topienia roztopioną stal wlewa się do półfabrykatów. Należą do nich kwiaty (kształty prostokątne), kłody (okrągłe lub kwadratowe o grubości 1,5 cala lub 3,8 cm), kłody, pręty i okrągłe rurki.

sıcak haddeleme işlemi
proces walcowania na gorąco

Formowanie

2 Następnie półwykończona stal przechodzi procesy formowania, które rozpoczynają się od walcowania na gorąco, gdzie stal jest podgrzewana i przepuszczana przez ogromne walce. Doniczki i kłody formowane są w postaci prętów i drutu, a talerze w postaci pasków, pasków i arkuszy. Pręty są dostępne we wszystkich gatunkach i są okrągłe, kwadratowe, ośmiokątne lub sześciokątne w rozmiarze 0,25 cala (0,63 centymetra). Drut jest zwykle dostępny o średnicy lub rozmiarze do 0,5 cala (1,27 centymetra). Płyta ma ponad 0,1875 cala (0,47 cm) grubości i ponad 10 cali (25,4 cm) szerokości. Pasek ma 0,185 cala (0,47 centymetra) grubości i 24 cale (61 centymetrów) szerokości. Arkusz ma grubość 0,1875 (0,47 cm) i szerokość 24 (61 cm).

Wyżarzanie

3 blacha nierdzewna Po utworzeniu większość typów musi przejść przez fazę wyżarzania. Wyżarzanie to obróbka cieplna, w której stal jest podgrzewana i chłodzona w kontrolowanych warunkach w celu zmniejszenia naprężeń wewnętrznych i zmiękczenia metalu. Niektóre stale są poddawane obróbce cieplnej w celu uzyskania wysokiej wytrzymałości. Jednak ten rodzaj obróbki cieplnej, znany również jako utwardzanie starzeniowe, wymaga starannej kontroli, ponieważ nawet niewielkie zmiany zalecanej temperatury, czasu lub szybkości chłodzenia mogą poważnie wpłynąć na jego właściwości. Niskie temperatury starzenia zapewniają wysoką wytrzymałość i niską odporność na pękanie, podczas gdy starzenie w wysokiej temperaturze tworzy materiał o mniejszej wytrzymałości i twardszym.
Chociaż szybkość ogrzewania (900 do 1000 stopni Fahrenheita lub 482 do 537 stopni Celsjusza) w celu osiągnięcia temperatury starzenia nie wpływa na właściwości, szybkość chłodzenia ma. Obróbka hartowania po starzeniu (szybkie chłodzenie) może zwiększyć wytrzymałość bez znacznej utraty wytrzymałości. Taki proces polega na schłodzeniu materiału w lodowatej kąpieli wodnej w temperaturze 1,6 stopnia Celsjusza (35 stopni Fahrenheita) przez co najmniej dwie godziny.

Rodzaj obróbki cieplnej zależy od rodzaju stali; Innymi słowy, czy jest austenityczny, ferrytyczny czy martenzytyczny. Stale austenityczne są podgrzewane do ponad 1900 stopni Fahrenheita (1037 stopni Celsjusza) przez pewien czas, w zależności od grubości. W przypadku grubych kształtowników stosuje się hartowanie w wodzie, w przypadku cienkich kształtowników chłodzenie powietrzem lub nadmuchiwanie powietrzem. W przypadku zbyt wolnego chłodzenia może wystąpić wytrącanie węglików. Nagromadzenie to można wyeliminować przez stabilizację termiczną. W tej metodzie Stal nierdzewna jest utrzymywany w temperaturze od 1500 do 1600 stopni Fahrenheita (815 do 871 stopni Celsjusza) przez kilka godzin. Czasami konieczne jest również oczyszczenie części powierzchni z zanieczyszczeń przed obróbką cieplną, aby uzyskać właściwą obróbkę cieplną.

çelik tavlama işlemi
proces wyżarzania stali,

wysiadać

4 Wyżarzanie powoduje powstawanie nalotu lub osadu na stali. Skalę można usunąć za pomocą kilku operacji. Jedna z najczęstszych metod, wytrawianie, wykorzystuje kąpiel w kwasie azotowo-fluorowodorowym do zdejmowania stali. W innej metodzie, czyszczenie elektryczne wykorzystuje katodę i kwas fosforowy do przyłożenia prądu elektrycznego do powierzchni i usunięcia kamienia. Etapy wyżarzania i odkamieniania odbywają się w różnych etapach w zależności od rodzaju przetwarzanej stali. Na przykład, pręt i drut przechodzą dalsze etapy formowania (walcowanie na gorąco, kucie lub wytłaczanie) po wstępnym walcowaniu na gorąco przed wyżarzaniem i usuwaniem zgorzeliny. Z drugiej strony, blacha i taśma przechodzą etap wstępnego wyżarzania i odkamieniania bezpośrednio po walcowaniu na gorąco. Po walcowaniu na zimno (przechodzeniu między walcami w stosunkowo niskiej temperaturze) następuje dalsze zmniejszenie grubości, blacha i taśma są ponownie wyżarzane i kalcynowane. Następnie jest ostatni etap walcowania na zimno Stal nierdzewna przygotowuje się do ostatecznego przetworzenia.

Cięcie i pakowanie blach ze stali nierdzewnej

5 Operacje cięcia są często wymagane w celu uzyskania pożądanego kształtu półfabrykatu lub rozmiaru w celu wycięcia części do ostatecznego rozmiaru. Cięcie mechaniczne wykonuje się różnymi metodami, w tym prostym cięciem za pomocą ostrzy gilotynowych, cięciem po okręgu w poziomie i pionie za pomocą ostrzy okrągłych, cięciem za pomocą ostrzy ze stali szybkotnącej, wykrawaniem i łamaniem. Półfabrykat wykorzystuje metalowe stemple i matryce do wycinania i przebijania jego kształtu. Niblowanie to proces wycinania polegający na opróżnieniu szeregu nakładających się otworów i jest idealny do nieregularnych kształtów.

Stal nierdzewnamożna również ciąć za pomocą cięcia płomieniowego, które obejmuje palnik zasilany płomieniem, który wykorzystuje tlen i propan wraz z proszkiem żelaza. Ta metoda jest czysta i szybka. Inna metoda cięcia znana jest jako cięcie plazmowe, w którym cięcie wykonuje się poprzez kolumnę zjonizowanego gazu wraz ze sprężyną elektryczną przechodzącą przez mały otwór. Gaz wytwarza bardzo wysokie temperatury, aby stopić metal.

zakończenie

6 Jakość powierzchni produkty ze stali nierdzewnej Jest to ważna funkcja przy projektowaniu i ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach, w których ważny jest również wygląd. Niektóre powłoki powierzchniowe ułatwiają również czyszczenie stali nierdzewnej, co jest wyraźnie ważne w zastosowaniach hydraulicznych. Gładka powierzchnia uzyskana przez polerowanie zapewnia również lepszą odporność na korozję. Z drugiej strony, zastosowania związane ze smarowaniem często wymagają szorstkich wykończeń, a także ułatwienia dalszych etapów produkcji.

Wykończenie powierzchni jest wynikiem procesów stosowanych w produkcji różnych form lub wynikiem dalszej obróbki. Istnieje kilka metod wykończenia. Matowa powierzchnia jest wytwarzana przez walcowanie na gorąco, wyżarzanie i odkamienianie. Jasny efekt uzyskuje się przez pierwsze walcowanie na gorąco, a następnie walcowanie na zimno na polerowanych kręgach. W połączeniu z walcowaniem na zimno w połączeniu z wyżarzaniem w piecu z kontrolowaną atmosferą, wysoce odbijającą powierzchnię uzyskuje się poprzez szlifowanie ścierniwem lub polerowanie drobno oszlifowanej powierzchni. Polerowanie lustrzane jest wytwarzane przez stopniowe polerowanie drobniejszymi materiałami ściernymi, po którym następuje szeroki proces polerowania. Do szlifowania lub polerowania zwykle stosuje się tarcze szlifierskie lub taśmy ścierne. Polerka wykorzystuje ściernice płócienne ze związkami tnącymi zawierającymi bardzo drobne cząstki ścierne w postaci sztyftu lub sztabki. Inne metody wykończenia to forsowanie zaokrągleń.

Wiodące kształtowniki stalowe (kwiaty, kęsy, płyty itp.) walcowane na gorąco w pręty, druty, płyty, taśmy i płyty. W zależności od formy stal poddawana jest następnie etapom walcowania (zarówno walcowanie na gorąco, jak i na zimno), obróbce cieplnej (wyżarzanie), odkamienianiu Ito. Stal jest następnie wysyłana do użytkownika końcowego.
Wiodące kształtowniki stalowe (kwiaty, kęsy, płyty itp.) walcowane na gorąco w pręty, druty, płyty, taśmy i płyty. W zależności od formy stal poddawana jest następnie etapom walcowania (zarówno walcowanie na gorąco, jak i na zimno), obróbce cieplnej (wyżarzanie), odkamienianiu Ito. Stal jest następnie wysyłana do użytkownika końcowego.
przesuwanie materiału tocznego na powierzchni części, suche trawienie (piaskowanie), mokre trawienie roztworami kwasów i matowanie powierzchni. Ten ostatni wykorzystuje techniki piaskowania, szczotkowania drucianego lub trawienia.

Produkcja u producenta lub użytkownika końcowego

Stal nierdzewnaPo zapakowaniu i wysyłce, w różnych formach, do producenta lub użytkownika końcowego, potrzebne są różne inne procesy. Dalsze formowanie odbywa się przy użyciu różnych metod, takich jak formowanie rolkowe, formowanie na prasie, kucie, tłoczenie na prasie i wytłaczanie. Często wymagana jest również dodatkowa obróbka cieplna (wyżarzanie), obróbka skrawaniem i czyszczenie.
Istnieje kilka metod łączenia stali nierdzewnej, przy czym najczęściej stosuje się spawanie. Zgrzewanie i zgrzewanie oporowe to dwie podstawowe metody powszechnie stosowane z wieloma odmianami w obu przypadkach. Podczas spawania termojądrowego ciepło jest dostarczane przez łuk elektryczny pomiędzy elektrodą a spawanym metalem. Spajanie w zgrzewaniu oporowym jest wynikiem działania ciepła i ciśnienia. Ciepło wytwarzane jest z części, które mają być zgrzewane przez opór przepływu prądu elektrycznego i ciśnienie wywierane przez elektrody. Po zespawaniu części należy je wyczyścić wokół połączonego obszaru.

Kontrola jakości

Oprócz kontroli procesu podczas wytwarzania i wytwarzania, stale nierdzewne muszą spełniać specyfikacje opracowane przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM) dotyczące właściwości mechanicznych, takich jak wytrzymałość i odporność na korozję. Metalografia może czasami być powiązana z testami korozyjnymi, aby pomóc w monitorowaniu jakości.

Przyszłość stali nierdzewnej

Stosowanie stali nierdzewnych i supernierdzewnych rozszerza się na różnych rynkach. Aby spełnić wymagania nowej ustawy o czystym powietrzu, elektrownie węglowe instalują wkłady kominowe ze stali nierdzewnej. Inne nowe zastosowania przemysłowe obejmują wtórne wymienniki ciepła do wysokowydajnych domowych pieców, rury wody użytkowej w elektrowniach jądrowych, systemy przeciwpożarowe do zbiorników balastowych i morskich platform wiertniczych, elastyczne rury do systemów dystrybucji ropy i gazu oraz heliostaty do energii słonecznej. obiekty energetyczne.

Przepisy dotyczące ochrony środowiska zmuszają przemysł petrochemiczny i rafineryjny do recyklingu wtórnej wody chłodzącej w systemach zamkniętych, bez konieczności jej wypuszczania. Ponowne użycie skutkuje wysokim poziomem chlorków w chłodziwie, powodując problemy z korozją wżerową. Rury ze stali nierdzewnej typu duplex będą odgrywać coraz większą rolę w rozwiązywaniu takich przemysłowych problemów z korozją, ponieważ są mniej kosztowne niż inne materiały. Producenci opracowują stale odporne na korozję w odpowiedzi na to zapotrzebowanie.

Producent stali w przemyśle motoryzacyjnym przewiduje, że na przełomie wieków zużycie stali nierdzewnej na pojazd wzrośnie z 55 do 66 kilogramów (25 do 30 kilogramów) do 100 kilogramów (45 kilogramów).

błąd: Treść jest chroniona !!
pl_PLPolski