Der genaue Prozess einer Edelstahlsorte variiert zu einem späteren Zeitpunkt. Wie eine Stahlsorte geformt, verarbeitet und endbearbeitet wird, spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung ihres Aussehens und ihrer Eigenschaften. Geschmolzene Legierungen müssen hergestellt werden, bevor ein lieferbares Stahlprodukt hergestellt werden kann. Aus diesem Grund haben die meisten Stahlsorten einen gemeinsamen Startschritt.
Schritt 1: Schmelzen
Die Herstellung von Edelstahl beginnt mit dem Schmelzen von Altmetall und Zusatzstoffen in einem Elektrolichtbogenofen (EAF). Elektroöfen verwenden Hochleistungselektroden, um das Metall über viele Stunden hinweg zu erhitzen und eine geschmolzene Flüssigkeitsmischung zu bilden. Da Edelstahl zu 100 Prozent recycelbar ist, enthalten viele Edelstahlbestellungen bis zu 60 Prozent recycelten Stahl. Dies trägt nicht nur zur Kostenkontrolle bei, sondern trägt auch zur Verringerung der Umweltauswirkungen bei. Die genaue Temperatur hängt von der hergestellten Stahlsorte ab.
Schritt 2: Entfernen des Kohlenstoffgehalts
Kohlenstoff trägt zur Härte und Festigkeit von Eisen bei. Zu viel Kohlenstoff kann jedoch Probleme wie Karbidausscheidungen beim Schweißen verursachen. Vor dem Gießen von flüssigem Edelstahl ist es wichtig, den Kohlenstoffgehalt zu kalibrieren und auf ein angemessenes Niveau zu reduzieren. Es gibt zwei Möglichkeiten für Gießereien, den Kohlenstoffgehalt zu kontrollieren. Die erste ist die Dekarbonisierung durch Argon-Sauerstoff (AOD). Das Einspritzen einer Argonmischung in den flüssigen Stahl reduziert den Kohlenstoffgehalt und reduziert gleichzeitig den Verlust anderer Grundelemente. Ein weiteres Verfahren ist die Vakuumsauerstoffentkarbonisierung (VOD). Bei diesem Verfahren wird der geschmolzene Stahl in eine andere Kammer überführt, wo Sauerstoff in den geschmolzenen Stahl injiziert wird, während er erhitzt wird. Ein Vakuum entfernt dann das Abgas aus der Kammer, wodurch der Kohlenstoffgehalt weiter reduziert wird. Beide Methoden bieten eine präzise Kontrolle des Kohlenstoffgehalts, um eine ordnungsgemäße Mischung und präzise Eigenschaften im endgültigen Edelstahlprodukt sicherzustellen.
Schritt 3: Stimmen
Nach der Kohlenstoffreduktion finden Temperatur- und chemische Reaktionen zum endgültigen Gleichgewicht und zur Homogenisierung statt. Dadurch wird sichergestellt, dass das Metall die Anforderungen seiner vorgesehenen Sorte erfüllt und dass die Zusammensetzung des Stahls über die gesamte Charge hinweg konsistent ist. Die Proben wurden getestet und analysiert. Passen Sie dann an, bis die Mischung den erforderlichen Standards entspricht.
SCHRITT 4: FORMEN ODER GIESSEN
Mit dem erzeugten geschmolzenen Stahl muss die Gießerei nun die primitive Form herstellen, die zum Kühlen und Bearbeiten des Stahls verwendet wird. Die genaue Form und Abmessungen hängen vom Endprodukt ab.
Zu den gängigen Formen gehören:
Blüht
Knüppel
Platten
Stangen
Rohre
Das Formular wird dann mit einer Kennung gekennzeichnet, um die Charge durch die verschiedenen zu befolgenden Prozesse zu verfolgen. Die Schritte von hier aus variieren je nach gewünschter Stufe und Endprodukt oder Funktion. Aus den Brammen wurden Brammen, Streifen und Scheiben. Knüppel und Knüppel werden zu Stangen und Drähten. Abhängig von der bestellten Sorte oder dem bestellten Format kann ein Stahl diese Schritte mehrmals durchlaufen, um das gewünschte Aussehen oder die gewünschten Eigenschaften zu erzielen.
Die folgenden Schritte sind die häufigsten.
Warmwalzen
Die Rekristallisation wird bei einer Temperatur durchgeführt, die höher ist als die des Stahls, und dieser Schritt hilft, die groben physikalischen Abmessungen des Stahls zu bestimmen. Die präzise Temperaturkontrolle während des gesamten Prozesses macht den Stahl weich genug, um zu arbeiten, ohne die Struktur zu verändern. Der Prozess verwendet wiederholte Kanäle, um die Größe des Stahls langsam zu ändern. In den meisten Fällen müssen dazu mehrere Mühlen über einen bestimmten Zeitraum durchlaufen werden, um die gewünschte Dicke zu erreichen.
Kaltwalzen
Das Kaltwalzen erfolgt normalerweise, wenn Präzision erforderlich ist, unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Stahls. Zum Umformen von Stahl werden mehrere Stützrollen verwendet. Dieser Prozess erzeugt ein attraktiveres, einheitliches Finish. Es kann jedoch auch die Struktur des Stahls verformen, was normalerweise eine Wärmebehandlung erfordert, um den Stahl in seine ursprüngliche Struktur zu rekristallisieren.
Glühen
Nach dem Walzen durchläuft der meiste Stahl einen Glühprozess. Dazu gehört die Steuerung von Heiz- und Kühlzyklen. Diese Zyklen tragen dazu bei, den Stahl weicher zu machen und innere Spannungen abzubauen. Die genaue Temperatur und Zeit hängt von der Stahlsorte ab, und die Erwärmungs- und Abkühlungsraten wirken sich auf das Endprodukt aus.
Entkalken oder Beizen
Während Stahl durch die verschiedenen Schritte bearbeitet wird, sammelt er oft Zunder auf der Oberfläche an.
Diese Häufung ist nicht nur unattraktiv. Es kann auch die Fleckenbeständigkeit, Haltbarkeit und Schweißbarkeit des Stahls beeinträchtigen. Das Entfernen dieser Ablagerungen ist wesentlich, um die Oxidbarriere zu schaffen, die Edelstahl seine charakteristische Korrosions- und Fleckenbeständigkeit verleiht.
Entzundern oder Beizen entfernt diesen Zunder entweder mit Säurebädern (bekannt als Säurebeizen) oder durch kontrolliertes Erhitzen und Abkühlen in einer sauerstofffreien Umgebung.
Je nach Endprodukt kann das Metall zur weiteren Verarbeitung wieder gewalzt oder extrudiert werden. Danach folgen wiederholte Temperphasen bis zum Erreichen der gewünschten Eigenschaften.
Schneiden
Sobald der Stahl bearbeitet und fertig ist, wird die Charge auf die Auftragsanforderungen zugeschnitten.
Die gebräuchlichsten Verfahren sind mechanische Verfahren, wie das Schneiden mit Guillotinenmessern, Kreismessern, Hochgeschwindigkeitsmessern oder das Stanzen mit Matrizen.
Bei komplexen Formen kann jedoch auch Brennschneiden oder Plasmastrahlschneiden verwendet werden.
Die beste Option hängt sowohl von der gewünschten Stahlsorte als auch von der gewünschten Form des gelieferten Produkts ab.
Fertigstellung
Edelstahl ist in einer Vielzahl von Oberflächen von matt bis spiegelnd erhältlich. Die Endbearbeitung ist einer der letzten Schritte im Herstellungsprozess. Übliche Techniken umfassen Säure- oder Sandätzen, Sandstrahlen, Bandschleifen, Bandschwabbeln und Bandpolieren.
An diesem Punkt wird der Stahl in seiner endgültigen Form gesammelt und für den Versand an den Kunden vorbereitet. Rollen und Coils sind gängige Methoden zur Lagerung und zum Versand großer Mengen von Edelstahl zur Verwendung in anderen Fertigungsprozessen. Die endgültige Form hängt jedoch von der erforderlichen Stahlsorte und anderen auftragsspezifischen Faktoren ab.