Matérias-primas necessárias para fazer aço inoxidável
Os aços inoxidáveis são feitos de alguns dos elementos básicos encontrados na terra: minério de ferro, cromo, silício, níquel, carbono, nitrogênio e manganês. As propriedades da liga final são adaptadas variando as quantidades desses elementos.
Processo de fabricação: como é feito o aço inoxidável?
Uma vez reunidas as matérias-primas, o restante do processo de fabricação do aço inoxidável pode começar. De modo geral, envolve uma série de processos.
Etapa 1: derretimento
Primeiro, as matérias-primas – minério de ferro, cromo, silício, níquel, etc. – são fundidas em um forno elétrico. Esta etapa geralmente envolve 8 a 12 horas de calor intenso. Depois que o metal estiver fundido, a fabricação do aço inoxidável pode prosseguir para a próxima etapa.
Etapa 2: remover o conteúdo de carbono
O carbono ajuda a aumentar a dureza e a resistência do ferro. No entanto, muito carbono pode criar problemas – como a precipitação de carboneto durante a soldagem. Antes de fundir o aço inoxidável fundido, é essencial a calibração e a redução do teor de carbono para o nível adequado.
Existem duas maneiras pelas quais as fundições controlam o conteúdo de carbono.
A primeira é através da Descarbonetação com Argônio e Oxigênio (AOD). A injeção de uma mistura de gás argônio no aço fundido reduz o teor de carbono com perda mínima de outros elementos essenciais.
O outro método utilizado é a descarbonetação com oxigênio a vácuo (VOD). Neste método, o aço fundido é transferido para outra câmara onde o oxigênio é injetado no aço enquanto o calor é aplicado. Um vácuo então remove os gases ventilados da câmara, reduzindo ainda mais o conteúdo de carbono.
Ambos os métodos oferecem controle preciso do teor de carbono para garantir uma mistura adequada e características exatas no produto final de aço inoxidável.
Etapa 3: ajuste
Para ajudar a ajustar a qualidade do produto final, o aço fundido pode ser agitado para ajudar a distribuir e/ou remover componentes específicos de aço inoxidável da mistura. Isso ajuda a garantir que o aço inoxidável tenha qualidade uniforme e atenda às especificações exigidas pelos usuários finais.
Passo 4: Formando ou Fundindo
Agora o aço fundido é moldado em formas. Esses formulários podem ser moldados em:
Flores (formas retangulares)
Boletos (formas redondas ou quadradas)
Lajes
Rods
tubos
A partir daqui, as etapas serão diferentes dependendo da nota pretendida e do produto ou função final. Algumas dessas etapas podem ser executadas várias vezes para criar a aparência ou as características desejadas.
Etapa 5: laminação a quente
A laminação a quente ocorre a uma temperatura acima da temperatura de recristalização do aço, o que ajuda a definir as dimensões físicas ásperas do aço. A temperatura precisa depende do tipo de aço inoxidável desejado. Na maioria dos casos, isso envolverá a laminação em vários moinhos ao longo do tempo para atingir a espessura desejada.
Etapa 6: laminação a frio
Freqüentemente usada quando é necessária precisão, a laminação a frio ocorre abaixo da temperatura de recristalização do aço. É realizado por meio de rolos de pequeno diâmetro e uma série de rolos de suporte. Este processo permite a produção de chapas largas com melhor acabamento superficial.
Quer saber a diferença entre laminação a quente e laminação a frio, veja nosso blog: Quais são as diferenças entre laminação a quente e laminação a frio?
Etapa 7: Recozimento
Após a laminação, a maior parte do aço inoxidável passa por um processo de recozimento. Isto envolve ciclos controlados de aquecimento e resfriamento. Esses ciclos ajudam a amolecer o aço e a aliviar o estresse interno.
As temperaturas e os tempos exatos envolvidos dependerão do tipo de aço, com taxas de aquecimento e resfriamento impactando o produto final.
Etapa 8: descalcificação ou decapagem
O recozimento causa a formação de incrustações ou incrustações no aço inoxidável. A incrustação pode ser removida usando vários processos. Um dos métodos mais comuns, a decapagem, utiliza banho de ácido nítrico-fluorídrico para descalcificar o aço. Em outro método, a eletrolimpeza, uma corrente elétrica é aplicada à superfície usando um cátodo e ácido fosfórico, e a incrustação é removida.
As etapas de recozimento e desincrustação ocorrem em diferentes etapas dependendo do tipo de aço a ser trabalhado. Barras e fios, por exemplo, passam por etapas adicionais de conformação (mais laminação a quente, forjamento ou extrusão) após a laminação a quente inicial, antes de serem recozidos e descalcificados. Já as chapas e tiras passam por uma etapa inicial de recozimento e descalcificação imediatamente após a laminação a quente. Após a laminação a frio (passagem pelos rolos a uma temperatura relativamente baixa), que produz uma redução adicional na espessura, a chapa e a tira são recozidas e novamente descalcificadas. Uma etapa final de laminação a frio prepara o aço para o processamento final.
Etapa 9: Corte
O aço inoxidável agora pode ser cortado no tamanho desejado.
Os métodos mais comuns são métodos mecânicos, como corte com facas de guilhotina, facas circulares, lâminas de alta velocidade ou puncionamento com matrizes. No entanto, para formas complexas, o corte por chama ou por jato de plasma também pode ser usado.
A melhor opção dependerá tanto do tipo de aço solicitado quanto do formato desejado do produto entregue.
Passo 10: Acabamento
O acabamento é uma das últimas etapas do processo de fabricação. O aço inoxidável está disponível em uma variedade de acabamentos, do fosco ao espelhado.
As técnicas comuns incluem ataque com ácido ou areia, jateamento de areia, lixamento de cinta, polimento de cinta e polimento de cinta.
Passo 11: Inspeção
Antes de ser enviado, cada lote de aço inoxidável deve passar por testes químicos e mecânicos para garantir que atenda às especificações desejadas. Aqui estão dois métodos de inspeção:
1. Mecânico testimando. Os testes mecânicos medem a capacidade física do aço inoxidável para suportar cargas, tensões e impactos. Os testes mecânicos incluem os testes de tração, Brinell e tenacidade descritos acima nas propriedades mecânicas.
2. Químico testimando. Os testes químicos verificam a química exata de uma amostra antes de certificar a qualidade do aço inoxidável. Os testes químicos são geralmente realizados por análise espectroquímica não destrutiva. A resistência à corrosão é de particular importância para o aço inoxidável. As siderúrgicas testam e medem a resistência à corrosão com testes de névoa salina – quanto mais tempo o aço permanecer livre de corrosão após a exposição à névoa salina, maior será a resistência à corrosão.
Neste ponto, o aço inoxidável é recolhido em sua forma final e preparado para envio ao cliente.
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