Matières premières nécessaires à la fabrication de l'acier inoxydable
Les aciers inoxydables sont constitués de certains des éléments de base présents dans la terre : minerai de fer, chrome, silicium, nickel, carbone, azote et manganèse. Les propriétés de l'alliage final sont adaptées en faisant varier les quantités de ces éléments.
Processus de fabrication : comment l’acier inoxydable est-il fabriqué ?
Une fois les matières premières rassemblées, le reste du processus de fabrication de l’acier inoxydable peut commencer. De manière générale, cela implique une série de processus.
Étape 1 : Faire fondre
Tout d’abord, les matières premières – minerai de fer, chrome, silicium, nickel, etc. – sont fondues ensemble dans un four électrique. Cette étape implique généralement 8 à 12 heures de chaleur intense. Une fois le métal fondu, la fabrication de l’acier inoxydable peut passer à l’étape suivante.
Étape 2 : Éliminer la teneur en carbone
Le carbone contribue à augmenter la dureté et la résistance du fer. Cependant, une trop grande quantité de carbone peut créer des problèmes, tels que la précipitation de carbure pendant le soudage. Avant de couler de l'acier inoxydable en fusion, il est essentiel de calibrer et de réduire la teneur en carbone au niveau approprié.
Il existe deux façons pour les fonderies de contrôler la teneur en carbone.
La première est la décarburation à l'argon et à l'oxygène (AOD). L'injection d'un mélange gazeux d'argon dans l'acier en fusion réduit la teneur en carbone avec une perte minimale des autres éléments essentiels.
L'autre méthode utilisée est la décarburation sous vide par oxygène (VOD). Dans cette méthode, l'acier en fusion est transféré vers une autre chambre où de l'oxygène est injecté dans l'acier pendant que de la chaleur est appliquée. Un vide élimine ensuite les gaz évacués de la chambre, réduisant encore davantage la teneur en carbone.
Les deux méthodes offrent un contrôle précis de la teneur en carbone pour garantir un mélange approprié et des caractéristiques exactes dans le produit final en acier inoxydable.
Étape 3 : Réglage
Pour aider à affiner la qualité du produit final, l'acier fondu peut être agité pour aider à répartir et/ou éliminer les composants spécifiques de l'acier inoxydable du mélange. Cela permet de garantir que l'acier inoxydable est de qualité uniforme et répondra aux spécifications requises par les utilisateurs finaux.
Étape 4 : Formage ou moulage
L'acier fondu est ensuite coulé sous forme de moules. Ces formes peuvent être façonnées en :
Fleurs (formes rectangulaires)
Billets (formes rondes ou carrées)
Dalles
Rods
Tubes
À partir de là, les étapes différeront en fonction de la qualité prévue et du produit ou de la fonction final. Certaines de ces étapes peuvent être répétées plusieurs fois pour créer l’apparence ou les caractéristiques souhaitées.
Étape 5 : Laminage à chaud
Le laminage à chaud se produit à une température supérieure à la température de recristallisation de l'acier, ce qui contribue à fixer les dimensions physiques approximatives de l'acier. La température précise dépend de la qualité d'acier inoxydable souhaitée. Dans la plupart des cas, cela impliquera de passer par plusieurs laminoirs au fil du temps pour obtenir l'épaisseur souhaitée.
Étape 6 : Laminage à froid
Souvent utilisé lorsque la précision est requise, le laminage à froid s’effectue en dessous de la température de recristallisation de l’acier. Elle est réalisée à l'aide de rouleaux de petit diamètre et d'une série de rouleaux de support. Ce procédé permet la production de feuilles larges avec des finitions de surface améliorées.
Vous voulez connaître la différence entre le laminage à chaud et le laminage à froid, consultez notre blog : Quelles sont les différences entre le laminage à chaud et le laminage à froid ?
Étape 7 : Recuit
Après le laminage, la plupart des aciers inoxydables subissent un processus de recuit. Cela implique des cycles de chauffage et de refroidissement contrôlés. Ces cycles aident à ramollir l’acier et à soulager les contraintes internes.
Les températures et les durées exactes dépendront de la qualité de l'acier, les taux de chauffage et de refroidissement ayant un impact sur le produit final.
Étape 8 : Détartrage ou décapage
Le recuit provoque la formation de tartre ou d’accumulation sur l’acier inoxydable. Le tartre peut être éliminé en utilisant plusieurs processus. L'une des méthodes les plus courantes, le décapage, utilise un bain d'acide nitrique-fluorhydrique pour détartrer l'acier. Dans une autre méthode, l'électronettoyage, un courant électrique est appliqué à la surface à l'aide d'une cathode et d'acide phosphorique, et le tartre est éliminé.
Les étapes de recuit et de décalaminage se déroulent à différentes étapes selon le type d'acier travaillé. Les barres et les fils, par exemple, passent par d'autres étapes de formage (laminage à chaud, forgeage ou extrusion) après le laminage à chaud initial avant d'être recuits et décalaminés. Les tôles et les bandes, quant à elles, subissent une première étape de recuit et de décalaminage immédiatement après le laminage à chaud. Après un laminage à froid (passage dans des rouleaux à une température relativement basse), qui entraîne une nouvelle réduction d'épaisseur, la tôle et la bande sont recuites et à nouveau décalaminées. Une dernière étape de laminage à froid prépare ensuite l'acier pour le traitement final.
Étape 9: Coupe
L'acier inoxydable peut maintenant être découpé à la taille souhaitée.
Les méthodes les plus courantes sont les méthodes mécaniques, telles que la découpe avec des couteaux à guillotine, des couteaux circulaires, des lames à grande vitesse ou le poinçonnage avec des matrices. Cependant, pour les formes complexes, l’oxycoupage ou le découpage au jet plasma peuvent également être utilisés.
La meilleure option dépendra à la fois de la nuance d’acier demandée et de la forme souhaitée du produit livré.
Étape 10 : Finition
La finition est l'une des dernières étapes du processus de fabrication. L'acier inoxydable est disponible dans une variété de finitions allant du mat au miroir.
Les techniques courantes comprennent la gravure à l'acide ou au sable, le sablage, le meulage de bandes, le polissage de bandes et le polissage de bandes.
Étape 11 : Inspection
Avant d'être expédié, chaque lot d'acier inoxydable doit subir des tests chimiques et mécaniques pour garantir qu'il répond aux spécifications souhaitées. Voici deux méthodes d’inspection :
1. Mécanique testant. Les tests mécaniques mesurent la capacité physique de l'acier inoxydable à résister aux charges, aux contraintes et aux impacts. Les essais mécaniques comprennent les essais de traction, Brinell et de ténacité décrits ci-dessus dans les propriétés mécaniques.
2. Chimique testant. Les tests chimiques vérifient la chimie exacte d'un échantillon avant de certifier la qualité de l'acier inoxydable. Les tests chimiques sont généralement réalisés par analyse spectrochimique non destructive. La résistance à la corrosion revêt une importance particulière pour l’acier inoxydable. Les aciéries testent et mesurent la résistance à la corrosion avec des tests au brouillard salin : plus l'acier reste longtemps intact par la corrosion après exposition au brouillard salin, plus la résistance à la corrosion est élevée.
À ce stade, l’acier inoxydable est rassemblé sous sa forme finale et prêt à être expédié au client.
À la recherche d'un fabricant professionnel d'acier inoxydable
Chez Gnee Steel, nous avons en stock une large gamme de fabrications en acier inoxydable, notamment tubes, bobines, plaques, et plus. Et nous pouvons couper le métal selon vos spécifications exactes.
Visitez notre site Web aujourd'hui pour trouver ce que vous pouvez acheter.
