Cómo se hace el acero inoxidable

El proceso exacto para un grado de acero inoxidable diferirá en las etapas posteriores. La forma, trabajo y acabado de un grado de acero juega un papel importante en la determinación de cómo se ve y funciona.

Antes de poder crear un producto de acero entregable, primero debe crear la aleación fundida.

Debido a esto, la mayoría de los grados de acero comparten pasos de inicio comunes.

Paso 1: fusión

La fabricación de acero inoxidable comienza con la fusión de chatarra y aditivos en un horno de arco eléctrico (eaf). Usando electrodos de alta potencia, el eaf calienta los metales en el transcurso de muchas horas para crear una mezcla fundida y fluida.

Como el acero inoxidable es 100% reciclable, muchos pedidos de acero inoxidable contienen hasta un 60% de acero reciclado. Esto ayuda no solo a controlar los costos sino también a reducir el impacto ambiental.

Las temperaturas exactas variarán según el grado de acero creado.

Paso 2: eliminación del contenido de carbono

El carbono ayuda a aumentar la dureza y la resistencia del hierro. Sin embargo, demasiado carbono puede crear problemas, como la precipitación de carburo durante la soldadura.

Antes de fundir el acero inoxidable fundido, la calibración y reducción del contenido de carbono al nivel adecuado es esencial.

Hay dos formas en que las fundiciones controlan el contenido de carbono.

La primera es a través de descarburación de oxígeno argón (aod). La inyección de una mezcla de gas argón en el acero fundido reduce el contenido de carbono con una pérdida mínima de otros elementos esenciales.

El otro método utilizado es la descarburación de oxígeno al vacío (vod). En este método, el acero fundido se transfiere a otra cámara donde se inyecta oxígeno en el acero mientras se aplica calor. A continuación, un vacío elimina los gases ventilados de la cámara, reduciendo aún más el contenido de carbono.

Ambos métodos ofrecen un control preciso del contenido de carbono para garantizar una mezcla adecuada y características exactas en el producto final de acero inoxidable.

Paso 3: sintonización

Después de reducir el carbono, se produce un equilibrio final y una homogeneización de la temperatura y la química. Esto asegura que el metal cumple con los requisitos para su grado previsto y que la composición del acero es consistente en todo el lote.

Las muestras son probadas y analizadas. Luego se realizan ajustes hasta que la mezcla cumple con el estándar requerido.

Paso 4: formación o fundición

Con el acero fundido creado, la fundición ahora debe crear la forma primitiva utilizada para enfriar y trabajar el acero. La forma y las dimensiones exactas dependerán del producto final.

Formas comunes incluyen:

• blooms

• billets

• slabs

• rods

• tubes

forms are then marked with an identifier to track the batch through the various processes to follow.

from here steps will differ depending on the intended grade and final product or function. slabs become plates, strips and sheets. blooms and billets become bars and wires.

depending on the grade or format ordered, a steel might go through some of these steps multiple times to create the desired appearance or characteristics.

the following steps are the most common.

hot rolling

performed at temperatures higher than the recrystallization temperature of the steel, this step helps to set the rough physical dimensions of the steel. precise temperature control throughout the process keeps the steel soft enough to work without altering the structure.

the process uses repeated passes to adjust the dimensions of the steel slowly. in most cases, this will involve rolling through multiple mills over time to achieve the desired thickness.

cold rolling

often used when precision is required, cold rolling occurs below the recrystallization temperature of the steel. multiple supported rollers are used to shape the steel. this process creates a more attractive, uniform finish.

however, it can also deform the steel’s structure and often requires heat treatment to recrystallize the steel to its original microstructure.

annealing

after rolling, most steel undergoes an annealing process. this involves controlled heating and cooling cycles. these cycles help to soften steel and relieve internal stress.

the exact temperatures and times involved will depend on the grade of steel, with both heating and cooling rates impacting the final product.

descaling or pickling

as steel is worked through the various steps, it often accumulates scale on the surface.

this accumulation isn’t simply unattractive. it can also impact the stain-resistance, durability and weldability of the steel. removing this scale is essential to creating the oxide barrier that gives stainless it’s characteristic corrosion and stain resistance.

descaling or pickling removes this scale using either acid baths (known as acid pickling) or through controlled heating and cooling in an oxygen free environment.

depending on the final product, the metal might return to rolling or extruding for further processing. this is followed by repeated annealing phases until achieving the desired properties.

cutting

once the steel is worked and ready, the batch is cut to fit order requirements.

the most common methods are mechanical methods, such as cutting with guillotine knives, circular knives, high-speed blades or punching with dies.

however, for complex shapes, flame cutting or plasma jet cutting may be used as well.

the best option will depend on both the grade of steel requested and the desired shape of the delivered product.

finishing

stainless steel is available in a variety of finishes from matte to mirror. finishing is one of the last steps involved in the manufacturing process. common techniques include acid or sand etching, sand blasting, belt grinding, belt buffing and belt polishing.

at this point, the steel is gathered in its final form and readied for shipping to the customer. rolls and coils are common ways to both store and ship large quantities of stainless for use in other manufacturing processes. however, the final form will depend on the type of steel required and other factors specific to the order.