ساخت فولاد ضد زنگ
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
ممکن است قبلا با خواص انواع مختلف فولاد ضد زنگ آشنا شده باشید؛ مانند اینکه فولاد ضد زنگ درجه 304 چگونه دارای مقاومت در برابر خوردگی عالی است یا اینکه چگونه فولاد ضد زنگ 430 دارای سختی فوق العاده بالایی است. با این حال، یک سؤال رایج که بسیاری از مردم دارند این است که ساخت فولاد ضد زنگ چگونه است؟ ما در این مقاله میخواهیم به این سوال پاسخ دهیم. با ما همراه باشید.
فولاد ضد زنگ چیست؟
قبل از توضیح اینکه چگونه فولاد ضد زنگ ساخته میشود، مهم است که بدانید فولاد ضد زنگ چیست و چه چیزی آن را از فولاد ساده متمایز میکند. در ابتداییترین حالت، فولاد ضد زنگ آلیاژی از آهن و چندین عنصر دیگر (مانند نیکل، کروم، مولیبدن و کربن) است که نسبت به آهن یا فولاد ساده (که به سادگی آهن و کربن است) در برابر خوردگی مقاومتر است.
این عناصر فولادی ضد زنگ، مانند نیکل، کروم و سایر مواد افزودنی، به آن یک لایه اکسید غیر فعال میدهند که در برابر تشکیل زنگ مقاومت میکند و سطحی براق و بازتابنده ایجاد میکند. کدر شدن سطح براق فولاد ضد زنگ در مقایسه با فولاد ساده بسیار دشوار است، به همین دلیل به آن فولاد “ضد زنگ” میگویند.
مواد خام
فلز فولاد ضد زنگ زمانی تشکیل میشود که مواد خام نیکل، سنگ آهن، کروم، سیلیسیم، مولیبدن و غیره با هم ذوب شوند. فلز فولاد ضد زنگ حاوی انواع عناصر شیمیایی اساسی است که وقتی با هم ذوب میشوند، آلیاژ قدرتمندی ایجاد میکنند. نسبتهای مختلف عناصر فولاد ضد زنگ؛ آهن، نیکل، کروم، مولیبدن و کربن (در میان دیگران) نوع فولاد ضد زنگ را تعیین میکند.
نسبت آهن به مواد دیگر بر میزان استحکام لایه اکسید محافظ، میزان مقاومت فلز در برابر خورنده های خاص و چند ویژگی مکانیکی دیگر (سختی، نقطه ذوب، مدول برشی و غیره) تأثیر میگذارد.
این نسبت های متفاوت اجزای فولاد ضد زنگ انواع مختلفی از آلیاژهای فولاد ضد زنگ را تولید میکند. هر ترکیب منحصر به فرد به عنوان “درجه” فولاد ضد زنگ شناخته میشود، مانند فولاد ضد زنگ درجه 304 و 316 یا فولاد ضد زنگ درجه 420.
بیشتر بدانید: مزایای فولاد ضد زنگ برای پروژه های ساخت
فولاد ضد زنگ چگونه ساخته میشود؟
ابتدا، هنگام ساخت فولاد ضد زنگ، سازنده باید دقیقا نوع فولاد ضد زنگ را که میخواهد بسازد، تعیین کند. این موضوع مهمی است زیرا درجه فولاد ضد زنگی که آنها میخواهند بسازند بر نسبت مواد فولاد ضد زنگ موجود در مخلوط تأثیر میگذارد، مانند آهن، کربن، نیکل و غیره.
این نسبتها همیشه دقیق نیستند؛ گاهی اوقات، آنها به دلیل خطر اجتناب ناپذیر واریانس در خلوص هر عنصر در ترکیب، در یک محدوده قرار دارند.
فرایند تولید: نحوه ساخت فولاد ضد زنگ
پس از جمع آوری مواد خام، بقیه مراحل تولید فولاد ضد زنگ میتواند آغاز شود. در اینجا مراحل اساسی وجود دارد:
- ذوب مواد خام: مواد مختلف فولاد ضد زنگ در یک کوره (معمولاً در یک کوره الکتریکی برای کاربردهای مدرن تولید فولاد ضد زنگ) قرار می گیرند و تا نقطه ذوب خود گرم می شوند. به گفته ی منابع دیگر، این فرایند می تواند بین 8 تا 12 ساعت طول بکشد. هنگامی که فلز مذاب شد، تولید فولاد ضد زنگ می تواند به مرحله بعدی ادامه دهد.
- حذف کربن اضافی: مواد مذاب برای حذف کربن اضافی در یک سیستم کربن زدایی با اکسیژن خلاء (VOD) یا کربن زدایی با اکسیژن آرگون (AOD) قرار می گیرد. بسته به مقدار کربن حذف شده، این فرایند می تواند منجر به یک نوع استاندارد یا کم کربن آلیاژ شود – به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ 304 در مقابل 304L. این می تواند بر استحکام کششی و سختی محصول نهایی تأثیر بگذارد.
- تنظیم: برای کمک به تنظیم دقیق کیفیت محصول نهایی، فولاد مذاب ممکن است به هم زده شود تا به توزیع و / یا حذف اجزای خاص فولاد ضد زنگ از مخلوط، کمک کند. این کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که فولاد ضد زنگ از کیفیت یکنواختی برخوردار است و مشخصات موردنیاز کاربران نهایی (مانند فولاد مارلین) را برآورده می کند.
- شکل دهی فلز: همانطور که فولاد ضد زنگ شروع به خنک شدن می کند، در فرایندهای مختلف شکل دهی قرار می گیرد – با نورد گرم شروع می شود در حالی که فولاد هنوز بالاتر از دمای تبلور خود است. نورد گرم کمک می کند تا فولاد به شکل خشن در بیاید و اغلب با ایجاد شمش ها یا سرانه های فلزی استفاده می شود. برای ایجاد سرانه های فلزی یا شمش هایی با ابعاد دقیق، فولاد ضد زنگ ممکن است نورد سرد شود.
- عملیات حرارتی / بازپخت: برای کاهش تنش های داخلی و تغییر خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ، ممکن است پخته شود (در شرایط کنترل شده گرم و سرد شود). در صورت بازپخت، ممکن است فولاد نیاز به رسوب زدایی داشته باشد تا لایه اکسید محافظ در معرض خطر قرار نگیرد.
- برش و شکلدهی: پس از فرایند بازپخت، فولاد ضد زنگ در انواع فرایندهای برش و شکل دهی قرار می گیرد تا محصول نهایی ایده آل برای کاربرد ایجاد شود. عملیات خاص مورد استفاده برای برش فولاد ضد زنگ بسته به اندازه و شکل شمش / سرانه و محصول نهایی مورد نظر متفاوت است. به عنوان مثال، در صورت ساخت صفحات فلزی ضخیم، فولاد ممکن است به صورت مکانیکی با قیچی فلزی بزرگ بریده شود. در همین حال، دستگاه های پانچ CNC یا برش لیزری ممکن است برای برش اشکال از ورق های فلزی نازک تر استفاده شوند. تیم تولید مارلین استیل اغلب با استفاده از لیزرهای برش و دستگاه های پانچ CNC برش های فلزی سفارشی را از صفحات فلزی ایجاد می کند.
- اعمال سطوح سطحی: سازنده فولاد ضد زنگ ممکن است قبل از ارسال آنها به سایر سازندگان، سطوح مختلف را روی شمش ها، سرانه ها یا سیم های فولادی ضد زنگ خود اعمال کند. پوشش خاص اعمال شده بسته به کاربرد مورد نظر فولاد متفاوت است – اما یکی از رایج ترین پرداخت های سطحی، به سادگی خرد کردن سطح برای حذف ناخالصی ها و صاف کردن آن است.