Točan proces stupnja nehrđajućeg čelika varira u kasnijoj fazi. Kako se formira, obrađuje i dovršava stupanj čelika igra važnu ulogu u određivanju njegovog izgleda i svojstava. Prije izrade proizvoda od čelika koji se može isporučiti moraju se izraditi rastaljene legure. Zbog toga većina čeličnih razreda ima zajednički početni korak.
Korak 1: Topljenje
Izrada nehrđajućeg čelika započinje taljenjem otpadnog metala i aditiva u električnoj lučnoj peći (EAF). Električne peći koriste elektrode velike snage za zagrijavanje metala tijekom više sati, tvoreći smjesu rastaljene tekućine. Budući da se nehrđajući čelik može 100% reciklirati, mnoge narudžbe od nehrđajućeg čelika sadrže do 60% recikliranog čelika. To ne samo da pomaže u kontroli troškova, već i pomaže u smanjenju utjecaja na okoliš. Točna temperatura će varirati ovisno o stupnju čelika koji se proizvodi.
Korak 2: Uklanjanje sadržaja ugljika
Ugljik doprinosi tvrdoći i čvrstoći željeza. Međutim, previše ugljika može uzrokovati probleme poput oborina karbida tijekom zavarivanja. Prije lijevanja tekućine od nehrđajućeg čelika bitno je kalibrirati i smanjiti sadržaj ugljika na odgovarajuće razine. Postoje dva načina na koje ljevaonice mogu kontrolirati sadržaj ugljika. Prvi je dekarbonizacija argonskim kisikom (AOD). Ubrizgavanje mješavine argona u tekući čelik smanjuje sadržaj ugljika uz smanjenje gubitka drugih osnovnih elemenata. Druga metoda je vakuumska dekarbonizacija kisika (VOD). U ovoj metodi, rastaljeni čelik se prenosi u drugu komoru, gdje se kisik ubrizgava u rastaljeni čelik dok se zagrijava. Vakuum zatim uklanja ispušni plin iz komore, dodatno smanjujući sadržaj ugljika. Obje metode pružaju preciznu kontrolu sadržaja ugljika kako bi se osigurala pravilna smjesa i precizna svojstva u konačnom proizvodu od nehrđajućeg čelika.
Korak 3: Ugađanje
Nakon smanjenja ugljika odvijaju se temperaturne i kemijske reakcije za konačnu ravnotežu i homogenizaciju. To osigurava da metal zadovoljava zahtjeve svoje predviđene kvalitete i da je sastav čelika dosljedan u cijeloj seriji. Uzorci su testirani i analizirani. Zatim podešavajte dok smjesa ne zadovoljava potrebne standarde.
KORAK 4: FORMIRANJE ILI LIJEVANJE
S stvorenim rastaljenim čelikom, ljevaonica sada mora stvoriti primitivni oblik koji se koristi za hlađenje i obradu čelika. Točan oblik i dimenzije ovisit će o konačnom proizvodu.
Uobičajeni oblici uključuju:
Cvjeta
Gredice
Ploče
Šipke
Cijevi
Obrazac se zatim označava identifikatorom za praćenje serije kroz različite procese koje treba slijediti. Koraci odavde razlikovat će se ovisno o željenoj razini i konačnom proizvodu ili značajki. Ploče su postale ploče, trake i kriške. Gredice i gredice postaju barovi i žice. Ovisno o naručenoj ocjeni ili formatu, čelik može proći kroz ove korake nekoliko puta kako bi stvorio željeni izgled ili karakteristike.
Najčešći su sljedeći koraci.
Vruće valjanje
Rekristalizacija se provodi na temperaturi višoj od temperature čelika i ovaj korak pomaže u određivanju grubih fizičkih dimenzija čelika. Precizna kontrola temperature tijekom cijelog procesa čini čelik dovoljno mekim da radi bez promjene konstrukcije. Postupak koristi ponovljene kanale za polaganu veličinu čelika. U većini slučajeva to će uključivati prolazak kroz više mlinova tijekom određenog vremenskog razdoblja kako bi se postigla željena debljina.
Hladno valjanje
Obično se koristi kada je potrebna preciznost, hladno valjanje se događa ispod temperature rekristalizacije čelika. Za oblikovanje čelika koristi se više potpornih valjaka. Ovaj proces stvara atraktivniju, jedinstvenu završnu obradu. Međutim, također može deformirati strukturu čelika, obično zahtijevajući toplinsku obradu kako bi se čelik rekristalizirao na njegovu izvornu strukturu.
Žarenje
Nakon valjanja, većina čelika prolazi kroz proces žarenja. To uključuje kontrolu ciklusa grijanja i hlađenja. Ovi ciklusi pomažu omekšati čelik i ublažiti unutarnji stres. Točna temperatura i vrijeme ovise o stupnju čelika, a brzine grijanja i hlađenja utjecat će na konačni proizvod.
Uklanjanje kamenca ili kiseljenje
Kako se čelik obrađuje kroz različite korake, često akumulira ljestvicu na površini.
Ova akumulacija nije jednostavno neprivlačna. Također može utjecati na otpornost na mrlje, trajnost i zavarljivost čelika. Uklanjanje ove ljestvice ključno je za stvaranje oksidne barijere koja nehrđanju daje karakterističnu otpornost na koroziju i mrlje.
Uklanjanje kamenca ili dekapiranje uklanja ovu ljestvicu pomoću kiselih kupki (poznatih kao kiselo dekapiranje) ili kontroliranim zagrijavanjem i hlađenjem u okruženju bez kisika.
Ovisno o konačnom proizvodu, metal se može vratiti valjanju ili ekstrudiranju radi daljnje obrade. Nakon toga slijede ponovljene faze žarenja do postizanja željenih svojstava.
Rezanje
Nakon što je čelik obrađen i spreman, serija se reže kako bi odgovarala zahtjevima narudžbe.
Najčešće metode su mehaničke metode, kao što su rezanje giljotinskim noževima, kružnim noževima, brzim noževima ili probijanje matricama.
Međutim, za složene oblike može se koristiti i rezanje plamena ili rezanje mlaza plazme.
Najbolja opcija ovisit će i o stupnju traženog čelika i o željenom obliku isporučenog proizvoda.
Obrada
Nehrđajući čelik dostupan je u raznim završnim obradama od mata do ogledala. Završna obrada jedan je od posljednjih koraka uključenih u proizvodni proces. Uobičajene tehnike uključuju jetkanje kiseline ili pijeska, miniranje pijeskom, brušenje remena, buffing remena i poliranje remena.
U ovom trenutku, čelik se skuplja u konačnom obliku i priprema za otpremu kupcu. Role i zavojnice uobičajeni su načini skladištenja i otpreme velikih količina nehrđajućeg čelika za uporabu u drugim proizvodnim procesima. Međutim, konačni oblik ovisit će o vrsti potrebnog čelika i drugim čimbenicima specifičnim za narudžbu.