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Edelstahlproduktion und -verarbeitung

Die Herstellung von geschmiedetem Edelstahl ist ein mehrstufiger Prozess: Stahlschrott wird geschmolzen und dann in eine bearbeitbare feste Form gegossen; Der erstarrte Stahl wird geformt, wärmebehandelt, gereinigt und poliert, um die gewünschten Spezifikationen zu erfüllen. Schließlich wird der fertige Edelstahl verpackt und an die Hersteller versandt.

Schmelzen und Gießen

Stahl und Legierungsmetalle werden in einen Elektrolichtbogenofen geladen. Im Ofen wird das Metall auf eine bestimmte Temperatur über seinem Schmelzpunkt erhitzt, normalerweise über 2800 ° F. Aufgrund der extremen Temperaturen, der Präzision und der großen Mengen, die für die Stahlproduktion erforderlich sind, dauert die Schmelzphase in der Regel 8 bis 12 Stunden. Während dieser Phase überprüfen Stahltechniker regelmäßig die Badtemperatur und die chemische Zusammensetzung.

Nachdem die Stahllegierung vollständig geschmolzen ist, wird die Mischung verfeinert. Argongas und Sauerstoff werden in den Ofen gepumpt, wo sie einige Verunreinigungen in Gas umwandeln und andere zur Schlackebildung zur einfachen Entfernung veranlassen.

Der veredelte Stahl wird in maschinenfertige Formen gegossen, darunter Vorblöcke (Rechtecke), Knüppel (rund oder quadratisch), Brammen, Stäbe und Rundrohre.

Bildung

Das Warmwalzen erfolgt oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Stahls. Der meiste Stahlguss wird durch Warmwalzen geformt: Die Bramme, der Vorblock oder der Knüppel wird erhitzt und durch riesige Walzen geführt, wodurch der Stahl in eine längere, dünnere Form gestreckt wird. Jede Bramme wird zu einem Blech, einer Platte oder einem Streifen geformt, während Vorblöcke und Knüppel zu Drähten und Stäben geformt werden.

Kaltwalzen wird verwendet, wenn genauere Abmessungen oder ein überlegener Oberflächenglanz erforderlich sind. Sie tritt unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Stahls auf. Beim Kaltwalzen werden Räder mit kleinem Durchmesser mit einer Reihe von Stützrädern verwendet, um glatte, breite Edelstahlbleche mit engen Toleranzen zu erzeugen.

Wärmebehandlung

Die Wärmebehandlung verstärkt gewalzten Edelstahl durch Rekristallisieren der verformten Mikrostruktur. Der meiste Edelstahl wird durch Glühen wärmebehandelt – der Edelstahl wird auf eine exakte Temperatur über seiner Kristallisationstemperatur erhitzt und unter kontrollierten Bedingungen langsam abgekühlt. Dieser Prozess baut innere Spannungen ab und erweicht den Edelstahl. Glühtemperatur, Zeit und Abkühlgeschwindigkeit wirken sich alle auf die Eigenschaften des gesamten Stahls aus.

Entkalken

Ein gewalztes Stück Edelstahl erhält eine Schicht aus oxidiertem „Walzunder“, der abgewaschen werden muss, um eine glänzende Oberfläche wiederherzustellen. Walzzunder wird normalerweise durch chemische Mittel wie Elektroreinigung und Beizen entfernt.

Beim Beizen wird der Edelstahl in ein Bad aus Salpeter-Flusssäure getaucht. Die Elektroreinigung verwendet eine Kathode und Phosphorsäure, um einen Strom auf die Edelstahloberfläche zu leiten. Beide Verfahren entkalken die Oberfläche effektiv. Das entzunderte Metall wird mit einer Hochdruckwasserspülung abgeschlossen, wodurch ein strahlendes, glänzendes Finish entsteht.

Schneiden

Edelstahl wird auf eine bestimmte Form und Größe zugeschnitten. Die meisten Schnitte erfolgen mechanisch – der Edelstahl kann mit Kreismessern geschert, mit Hochgeschwindigkeitsmessern gesägt oder mit Stanzen ausgestanzt werden. Alternative Verfahren wie Flammen-, Plasma- und Wasserstrahlschneiden werden manchmal verwendet.

Fertigstellung

Edelstähle können mit einer Vielzahl von Oberflächenveredelungen hergestellt werden. Das gewählte Oberflächenfinish ist nicht rein ästhetisch – bestimmte Oberflächen machen Edelstahl korrosionsbeständiger, leichter zu reinigen oder fertigungsfreundlicher. Die Art der Veredelung richtet sich nach der beabsichtigten Anwendung.

Oberflächenveredelungen sind das kombinierte Ergebnis von Herstellungsprozessen und Veredelungsverfahren. Warmwalzen, Glühen und Entzundern erzeugen eine matte Oberfläche. Warmwalzen mit anschließendem Kaltwalzen auf Polierwalzen erzeugt eine blanke Oberfläche, während eine Kombination aus Kaltwalzen, Glühen und Schwabbeln mit einer feinen Oberfläche eine reflektierende Oberfläche erzeugt.

Eine Reihe von Schleif-, Polier-, Polier- und Sandstrahlgeräten wird bei der Endbearbeitung von Edelstahloberflächen verwendet.

Kaltverfestigung

Kaltverfestigung ist der Prozess der Verstärkung von Material durch Verformung. Rostfreie Stähle härten insgesamt schnell aus, wobei die genaue Geschwindigkeit durch die spezifische Sorte bestimmt wird. Austenitische Stähle härten leichter als andere Güten.

Qualitätskontrolle und Inspektion

Während der gesamten Herstellung und Verarbeitung von Edelstahl gibt es Inprozesskontrollen, aber das reicht nicht aus, um internationale Qualitätsstandards zu erfüllen. Vor dem Versand muss jede Edelstahlcharge chemischer und mechanischer Prüfung unterzogen werden, um sicherzustellen, dass sie den gewünschten Spezifikationen entspricht.

Mechanische Tests messen die physikalische Fähigkeit eines Edelstahls, Belastungen, Belastungen und Stößen zu widerstehen. Mechanische Tests umfassen die oben beschriebenen Zug-, Brinell- und Zähigkeitstests bezüglich der mechanischen Eigenschaften.

Chemische Tests überprüfen die genaue Chemie einer Probe, bevor die Edelstahlqualität zertifiziert wird. Chemische Prüfungen werden in der Regel durch zerstörungsfreie spektrochemische Analysen durchgeführt.

Korrosionsbeständigkeit ist bei nichtrostenden Stählen von besonderer Bedeutung. Stahlwerke testen und messen die Korrosionsbeständigkeit mit Salzsprühnebelprüfungen – je länger der Stahl nach Salzsprüheinwirkung korrosionsfrei bleibt, desto höher ist die Korrosionsbeständigkeit.

Herstellung

Edelstähle sind ein sehr nützliches Material, das zur Herstellung einer Vielzahl von Produkten verwendet wird.

Der meiste Edelstahl wird an einen Hersteller geliefert, wo er einer weiteren Formgebung, Wärmebehandlung, Bearbeitung und Schweißung unterzogen wird, um ein bestimmtes Produkt zu bilden. Edelstähle werden unter anderem häufig zur Herstellung von Komponenten für die Automobil-, Schiffs-, Flugzeug- und Gastronomieindustrie verwendet.


Postzeit: 23. September 2021