¿Cómo se fabrica el acero inoxidable?
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¿Cómo se fabrica el acero inoxidable?

¿Cómo se fabrica el acero inoxidable?

Debido a su excelente resistencia a la corrosión, alta resistencia y apariencia atractiva, el acero inoxidable tiene una amplia gama de usos en aplicaciones industriales, arquitectónicas y residenciales. Pero, ¿cómo pasa el acero inoxidable desde un montón de chatarra o minerales refinados hasta su forma y aplicación finales? Exploremos hoy.

Materias primas necesarias para fabricar acero inoxidable

Los aceros inoxidables están hechos de algunos de los elementos básicos que se encuentran en la tierra: mineral de hierro, cromo, silicio, níquel, carbono, nitrógeno y manganeso. Las propiedades de la aleación final se adaptan variando las cantidades de estos elementos.

Proceso de fabricación: ¿Cómo se fabrica el acero inoxidable?

Una vez reunidas las materias primas, puede comenzar el resto del proceso de fabricación del acero inoxidable. En términos generales, implica una serie de procesos.

Paso 1: Derretir

Primero, las materias primas (mineral de hierro, cromo, silicio, níquel, etc.) se funden en un horno eléctrico. Este paso suele implicar de 8 a 12 horas de calor intenso. Una vez que el metal se funde, la fabricación de acero inoxidable puede pasar al siguiente paso.

Fusión

Paso 2: Eliminación del contenido de carbono

El carbono ayuda a aumentar la dureza y resistencia del hierro. Sin embargo, demasiado carbono puede crear problemas, como la precipitación de carburo durante la soldadura. Antes de fundir acero inoxidable fundido, es esencial calibrar y reducir el contenido de carbono al nivel adecuado.

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

La primera es mediante la descarburación con oxígeno y 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 con 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. Luego, un vacío elimina los gases ventilados de la cámara, lo que reduce 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: Afinación

Para ayudar a afinar la calidad del producto final, el acero fundido se puede agitar para ayudar a distribuir y/o eliminar componentes específicos de acero inoxidable de la mezcla. Esto ayuda a garantizar que el acero inoxidable tenga una calidad uniforme y cumpla con las especificaciones requeridas por los usuarios finales.

Paso 4: Formación o Fundición

Ahora el acero fundido se moldea. Estas formas pueden tener forma de:

Flores (formas rectangulares)

Billetes (formas redondas o cuadradas)

Losas

Varillas

Tubos

A partir de aquí, los pasos variarán según el grado previsto y el producto o función final. Es posible que siga algunos de estos pasos varias veces para crear la apariencia o las características deseadas.

Paso 5: laminado en caliente

La laminación en caliente se produce a una temperatura superior a la temperatura de recristalización del acero, lo que ayuda a fijar las dimensiones físicas aproximadas del acero. La temperatura precisa depende del grado de acero inoxidable deseado. En la mayoría de los casos, esto implicará pasar por varios molinos a lo largo del tiempo para lograr el espesor deseado.

Paso 6: Laminado en frío

Utilizado a menudo cuando se requiere precisión, el laminado en frío se produce por debajo de la temperatura de recristalización del acero. Se realiza mediante rodillos de pequeño diámetro y una serie de rodillos de soporte. Este proceso permite la producción de láminas anchas con acabados superficiales mejorados.

Si desea conocer la diferencia entre laminación en caliente y laminación en frío, consulte nuestro blog: ¿Cuáles son las diferencias entre laminación en caliente y laminación en frío?

Proceso de laminación

Paso 7: Recocido

Después del laminado, la mayoría del acero inoxidable se somete a un proceso de recocido. Esto implica ciclos controlados de calefacción y refrigeración. Estos ciclos ayudan a ablandar el acero y aliviar la tensión interna.

Las temperaturas y tiempos exactos dependerán del grado del acero, y tanto las velocidades de calentamiento como de enfriamiento afectarán el producto final.

Paso 8: Descalcificación o Decapado

El recocido provoca la formación de incrustaciones o acumulaciones en el acero inoxidable. La cal se puede eliminar mediante varios procesos. Uno de los métodos más comunes, el decapado, utiliza un baño de ácido nítrico-fluorhídrico para desincrustar el acero. En otro método, la electrolimpieza, se aplica una corriente eléctrica a la superficie utilizando un cátodo y ácido fosfórico, y se eliminan las incrustaciones.

Los pasos de recocido y descascarillado se producen en diferentes etapas según el tipo de acero que se trabaja. Las barras y los alambres, por ejemplo, pasan por más pasos de formación (más laminación en caliente, forjado o extrusión) después del laminado en caliente inicial antes de ser recocidos y desincrustados. Las láminas y las tiras, por otro lado, pasan por un paso inicial de recocido y desincrustación inmediatamente después del laminado en caliente. Después del laminado en frío (paso por rodillos a una temperatura relativamente baja), que produce una reducción adicional del espesor, la chapa y la banda se recocen y se desincrustan nuevamente. Luego, un paso final de laminado en frío prepara el acero para el procesamiento final.

Decapado

Paso 9: Cortar

Ahora se puede cortar el acero inoxidable al tamaño deseado.

Los métodos más comunes son los mecánicos, como el corte con cuchillas de guillotina, cuchillas circulares, cuchillas de alta velocidad o punzonado con troqueles. Sin embargo, para formas complejas, también se puede utilizar corte por llama o corte por chorro de plasma.

La mejor opción dependerá tanto del grado de acero solicitado como de la forma deseada del producto entregado.

Paso 10: Acabado

El acabado es uno de los últimos pasos del proceso de fabricación. El acero inoxidable está disponible en una variedad de acabados, desde mate hasta espejo.

Las técnicas comunes incluyen grabado con ácido o arena, pulido con chorro de arena, esmerilado de correas, pulido de correas y pulido de correas.

Máquinas de acabado

Paso 11: Inspeccionar

Antes de ser enviado, cada lote de acero inoxidable debe someterse a pruebas químicas y mecánicas para garantizar que cumple con las especificaciones deseadas. Aquí hay dos métodos de inspección:

1 Mecánico tdescansando. Las pruebas mecánicas miden la capacidad física del acero inoxidable para soportar cargas, tensiones e impactos. Las pruebas mecánicas incluyen las pruebas de tracción, Brinell y tenacidad descritas anteriormente en propiedades mecánicas.

2. Químico tdescansando. Las pruebas químicas verifican la química exacta de una muestra antes de certificar el grado del acero inoxidable. Las pruebas químicas suelen realizarse mediante análisis espectroquímicos no destructivos. La resistencia a la corrosión es de particular importancia para el acero inoxidable. Las acerías prueban y miden la resistencia a la corrosión con pruebas de niebla salina: cuanto más tiempo permanezca el acero sin corrosión después de la exposición a la niebla salina, mayor será la resistencia a la corrosión.

En este punto, el acero inoxidable se reúne en su forma final y está listo para su envío al cliente.

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