ステンレス鋼を作るときに必要な原材料
ステンレス鋼は、鉄鉱石、クロム、シリコン、ニッケル、炭素、窒素、マンガンなど、地球に存在するいくつかの基本元素から作られています。最終的な合金の特性は、これらの元素の量を変えることによって調整されます。
製造プロセス: ステンレス鋼はどのように作られるのですか?
原材料が収集されたら、残りのステンレス鋼製造プロセスを開始できます。大まかに言うと、一連のプロセスが必要です。
ステップ1：溶かす
まず、鉄鉱石、クロム、シリコン、ニッケルなどの原料を電気炉で溶かします。このステップには通常 8 ～ 12 時間の高熱が必要です。金属が溶けると、ステンレス鋼の製造は次のステップに進むことができます。
ステップ2：炭素含有量の除去
炭素は鉄の硬度と強度を高めるのに役立ちます。ただし、炭素が多すぎると、溶接中に炭化物が析出するなどの問題が発生する可能性があります。溶融ステンレス鋼を鋳造する前に、炭素含有量を適切なレベルまで校正および低減することが不可欠です。
鋳造工場が炭素含有量を制御する方法は 2 つあります。
1 つ目は、アルゴン酸素脱炭 (AOD) によるものです。アルゴンガス混合物を溶鋼に注入すると、他の必須元素の損失を最小限に抑えながら炭素含有量が減少します。
使用されるもう 1 つの方法は、真空酸素脱炭 (VOD) です。この方法では、溶鋼を別のチャンバーに移し、そこで熱を加えながら酸素を鋼に注入します。次に、真空によって排気されたガスがチャンバーから除去され、炭素含有量がさらに減少します。
どちらの方法でも、炭素含有量を正確に制御して、最終的なステンレス鋼製品の適切な混合と正確な特性を保証します。
ステップ3：チューニング
最終製品の品質を微調整するために、溶鋼を撹拌して、混合物から特定のステンレス鋼成分を分散および/または除去することができます。これにより、ステンレス鋼の品質が均一になり、エンドユーザーが要求する仕様を満たすことが保証されます。
ステップ4：成形または鋳造
ここで、溶けた鋼が型に鋳造されます。これらのフォームは次のように形成できます。
ブルーム（長方形）
ビレット（丸形または角形）
スラブ
ロッド
チューブ
ここからの手順は、対象グレードや最終製品や機能によって異なります。目的の外観や特性を作成するために、これらの手順の一部を複数回実行する場合があります。
ステップ 5: 熱間圧延
熱間圧延は鋼の再結晶温度を超える温度で行われ、鋼の大まかな物理的寸法を設定するのに役立ちます。正確な温度は、希望するステンレス鋼のグレードによって異なります。ほとんどの場合、目的の厚さを達成するために、時間をかけて複数の圧延機で圧延する必要があります。
ステップ 6: 冷間圧延
冷間圧延は、精度が必要な場合によく使用され、鋼の再結晶温度以下で行われます。これは、小径のロールと一連の支持ロールを使用して実行されます。このプロセスにより、表面仕上げが改善された幅広のシートの製造が可能になります。
熱間圧延と冷間圧延の違いについて知りたい場合は、当社のブログを参照してください。 熱間圧延と冷間圧延の違いは何ですか?
ステップ7：アニーリング
ほとんどのステンレス鋼は圧延後、焼きなましプロセスを受けます。これには、制御された加熱および冷却サイクルが含まれます。これらのサイクルは鋼を柔らかくし、内部応力を軽減するのに役立ちます。
必要な正確な温度と時間は鋼のグレードによって異なり、加熱速度と冷却速度の両方が最終製品に影響します。
ステップ 8: スケール除去または酸洗
アニーリングにより、ステンレス鋼上にスケールや堆積物が形成されます。スケールはいくつかのプロセスを経て除去できます。最も一般的な方法の 1 つである酸洗いでは、硝酸フッ化水素酸浴を使用して鋼のスケールを除去します。別の方法である電解洗浄では、陰極とリン酸を使用して表面に電流を流し、スケールを除去します。
焼きなましとスケール除去のステップは、加工される鋼の種類に応じてさまざまな段階で行われます。たとえば、棒と線は、最初の熱間圧延の後、焼きなまされスケール除去される前に、さらなる成形ステップ (さらなる熱間圧延、鍛造、または押出) を経ます。一方、シートとストリップは、熱間圧延直後に初期焼鈍とスケール除去のステップを経ます。冷間圧延（比較的低温でロールを通過させる）により厚さがさらに減少した後、シートとストリップは再び焼きなましされ、スケールが除去されます。その後、最終の冷間圧延ステップで鋼を最終加工に備えます。
ステップ9：切断
ステンレス鋼を希望のサイズに切断できるようになりました。
最も一般的な方法は、ギロチン ナイフ、丸ナイフ、高速ブレードによる切断、またはダイによるパンチングなどの機械的方法です。ただし、複雑な形状の場合は、火炎切断またはプラズマ ジェット切断も使用できます。
最適なオプションは、要求された鋼材のグレードと納品される製品の望ましい形状の両方によって異なります。
ステップ10：仕上げ
仕上げは、製造プロセスの最後のステップの 1 つです。ステンレススチールはマットからミラーまでさまざまな仕上げが可能です。
一般的な技術には、酸またはサンド エッチング、サンドブラスト、ベルト研削、ベルト バフ研磨、ベルト研磨などがあります。
ステップ 11: 検査
出荷前に、ステンレス鋼の各バッチは化学的および機械的テストを受けて、希望の仕様を満たしていることを確認する必要があります。検査方法は次の 2 つです。
1 メカニカル t推定する。機械試験では、負荷、応力、衝撃に耐えるステンレス鋼の物理的能力を測定します。機械的試験には、機械的特性で説明した引張試験、ブリネル試験、靱性試験が含まれます。
2。 ケミカル t推定する。化学試験では、ステンレス鋼のグレードを認定する前に、サンプルの正確な化学的性質をチェックします。化学試験は通常、非破壊的な分光化学分析によって行われます。ステンレス鋼にとって耐食性は特に重要です。製鉄所は塩水噴霧試験で耐食性を試験および測定します。塩水噴霧にさらされた後、鋼材が腐食によって損傷されない状態が長くなるほど、耐食性は高くなります。
この時点で、ステンレス鋼は最終的な形状に集められ、顧客への出荷の準備が整います。
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