La fabrication de l'acier inoxydable forgé est un processus en plusieurs étapes : la ferraille d'acier est fondue, puis coulée dans une forme solide exploitable ; l'acier solidifié est formé, traité thermiquement, nettoyé et poli pour répondre aux spécifications souhaitées. Enfin, l'acier inoxydable fini est emballé et expédié aux fabricants.

Fusion et coulée

L'acier et les métaux d'alliage sont chargés dans un four à arc électrique. Une fois dans le four, le métal est chauffé à une température spécifique au-dessus de son point de fusion, généralement supérieure à 2800°F. En raison des températures extrêmes, de la précision et des grands volumes requis pour la production d'acier, l'étape de fusion nécessite généralement 8 à 12 heures. Tout au long de cette étape, les sidérurgistes vérifient régulièrement la température du bain et la composition chimique.

Une fois l'alliage d'acier complètement fondu, le mélange est affiné. L'argon et l'oxygène sont pompés dans le four, où ils convertissent certaines impuretés en gaz et forment d'autres scories pour une élimination facile.

L'acier raffiné est coulé dans des formes prêtes à l'emploi, y compris des blooms (rectangles), des billettes (ronds ou carrés), des brames, des tiges et des tubes ronds.

Formant

Le laminage à chaud se produit au-dessus de la température de recristallisation de l'acier. La plupart des aciers coulés sont formés par laminage à chaud : la brame, le bloom ou la billette est chauffé et passé à travers d'énormes rouleaux, étirant l'acier en une forme plus longue et plus mince. Chaque brame est transformée en une feuille, une plaque ou une bande, tandis que les blooms et les billettes sont transformés en fils et barres.

Le laminage à froid est utilisé lorsque des dimensions plus précises ou un brillant de surface supérieur sont requis. Elle se produit en dessous de la température de recristallisation de l'acier. Le laminage à froid utilise des roues de petit diamètre avec une série de roues de support pour créer des feuilles d'acier inoxydable lisses et larges pour des tolérances étroites.

Traitement thermique

Le traitement thermique renforce l'acier inoxydable laminé en recristallisant la microstructure déformée. La plupart des aciers inoxydables sont traités thermiquement par recuit - l'acier inoxydable est chauffé à une température exacte supérieure à sa température de cristallisation et refroidi lentement dans des conditions contrôlées. Ce processus soulage les contraintes internes et adoucit l'acier inoxydable. La température de recuit, le temps et la vitesse de refroidissement ont tous un impact sur les propriétés de l'acier complet.

Détartrage

Un morceau d'acier inoxydable laminé acquiert une couche de « calamine » oxydée, qui doit être lavée pour restaurer une finition de surface brillante. La calamine est généralement éliminée par des moyens chimiques comme l'électro-nettoyage et le décapage.

Lors du décapage, l'acier inoxydable est immergé dans un bain d'acide nitrique-fluorhydrique. L'électro-nettoyage utilise une cathode et de l'acide phosphorique pour faire passer un courant sur la surface en acier inoxydable. Les deux processus détartrent efficacement la surface. Le métal détartré est fini avec un rinçage à l'eau à haute pression, laissant une finition brillante et brillante.

Coupe

L'acier inoxydable est coupé à une forme et une taille spécifiées. La plupart des coupes sont effectuées mécaniquement - l'acier inoxydable peut être cisaillé avec des couteaux circulaires, scié avec des lames à grande vitesse ou découpé avec des poinçons. Des méthodes alternatives telles que la découpe à la flamme, au plasma et au jet d'eau sont parfois utilisées.

Finition

Les aciers inoxydables peuvent être fabriqués avec une grande variété de finitions de surface. La finition de surface choisie n'est pas purement esthétique - certaines finitions rendent l'acier inoxydable plus résistant à la corrosion, plus facile à nettoyer ou plus facilement utilisé dans la fabrication. Le type de finition est déterminé par l'application envisagée.

Les finitions de surface sont le résultat combiné des processus de fabrication et de la méthode de finition. Le laminage à chaud, le recuit et le décalaminage produisent un fini terne. Laminage à chaud suivi d'un laminage à froid sur des rouleaux de polissage produisant une finition brillante, tandis qu'une combinaison de laminage à froid, de recuit et de polissage avec une surface fine crée une surface réfléchissante.

Une gamme d'équipements de meulage, de polissage, de polissage et de sablage est utilisée pour la finition des surfaces en acier inoxydable.

Durcissement au travail

L'écrouissage est le processus de renforcement du matériau par déformation. Les aciers inoxydables durcissent rapidement dans l'ensemble, le taux exact étant déterminé par la nuance spécifique. Les aciers austénitiques durcissent plus facilement que les autres nuances.

Contrôle de la qualité et inspection

Il existe des contrôles en cours tout au long de la fabrication et de la fabrication des aciers inoxydables, mais cela ne suffit pas pour répondre aux normes de qualité internationales. Avant d'être expédié, chaque lot d'acier inoxydable doit subir des tests chimiques et mécaniques pour s'assurer qu'il répond aux spécifications souhaitées.

Les tests mécaniques mesurent la capacité physique d'un acier inoxydable à résister aux charges, aux contraintes et aux impacts. Les tests mécaniques comprennent les tests de traction, Brinell et de ténacité décrits ci-dessus dans les propriétés mécaniques.

Les tests chimiques vérifient la chimie exacte d'un échantillon avant de certifier la qualité de l'acier inoxydable. Les tests chimiques sont généralement effectués par analyse spectrochimique non destructive.

La résistance à la corrosion est particulièrement importante pour les aciers inoxydables. Les aciéries testent et mesurent la résistance à la corrosion avec des tests au brouillard salin - plus l'acier reste longtemps non marqué par la corrosion après exposition au brouillard salin, plus la résistance à la corrosion est élevée.

Fabrication

Les aciers inoxydables sont un matériau très utile utilisé pour fabriquer une large gamme de produits.

La plupart des aciers inoxydables sont expédiés à un fabricant, où ils subissent un façonnage, un traitement thermique, un usinage et un soudage supplémentaires pour former un produit particulier. Les aciers inoxydables sont fréquemment utilisés pour produire des composants pour l'industrie automobile, navale, aéronautique et de la restauration, entre autres.