Comment l'acier inoxydable est fabriqué

Le processus exact pour une catégorie d'acier inoxydable différera dans les étapes ultérieures. La façon dont une nuance d'acier est façonnée, travaillée et finie joue un rôle important dans la détermination de son apparence et de ses performances.

Avant de pouvoir créer un produit livrable en acier, vous devez d'abord créer l'alliage fondu.

En raison de cela la plupart des nuances d'acier partagent des étapes de départ communes.

Étape 1: fusion

La fabrication de l'acier inoxydable commence par la fusion de ferrailles et d'additifs dans un four à arc électrique (eaf). Utilisant des électrodes de haute puissance, l'eaf chauffe les métaux au cours de beaucoup d'heures pour créer un mélange fondu et liquide.

Comme l'acier inoxydable est 100% recyclable, de nombreuses commandes en acier inoxydable contiennent jusqu'à 60% d'acier recyclé. Cela permet non seulement de contrôler les coûts mais aussi de réduire l'impact environnemental.

Températures exactes varieront en fonction de la nuance d'acier créée.

Étape 2: élimination de la teneur en carbone

Carbone aide à augmenter la dureté et la force du fer. Cependant, trop de carbone peut créer des problèmes-tels que la précipitation de carbure pendant le soudage.

Avant de couler l'acier inoxydable fondu, le calibrage et la réduction de la teneur en carbone au niveau approprié est essentiel.

Les fonderies de deux manières contrôlent la teneur en carbone.

Le premier est par la décarburation de l'oxygène d'argon (AOD). L'injection d'un mélange de gaz argon dans l'acier fondu réduit la teneur en carbone avec une perte minimale d'autres éléments essentiels.

L'autre méthode utilisée est la décarburation de l'oxygène sous vide (vod). Dans ce procédé, l'acier fondu est transféré dans une autre chambre où de l'oxygène est injecté dans l'acier tandis que de la chaleur est appliquée. Un vide élimine ensuite les gaz évacués de la chambre, ce qui réduit davantage la teneur en carbone.

Les deux méthodes offrent un contrôle précis de la teneur en carbone pour assurer un mélange approprié et des caractéristiques exactes dans le produit final en acier inoxydable.

Étape 3: réglage

Après réduction du carbone, un équilibrage final et une homogénéisation de la température et de la chimie se produisent. Ceci garantit que le métal répond aux exigences de sa qualité prévue et que la composition de l'acier est cohérente tout au long du lot.

Les échantillons sont testés et analysés. Ajustements sont ensuite effectués jusqu'à ce que le mélange réponde à la norme requise.

Étape 4: formage ou coulée

Avec l'acier fondu créé, la fonderie doit maintenant créer la forme primitive utilisée pour refroidir et travailler l'acier. La forme et les dimensions exactes dépendront du produit final.

Formes communes comprennent:

• 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.