Den nøjagtige proces for en kvalitet af rustfrit stål varierer på et senere tidspunkt. Hvordan en stålkvalitet formes, forarbejdes og færdiggøres, spiller en vigtig rolle for dets udseende og egenskaber. Smeltede legeringer skal fremstilles, før der kan fremstilles et leverbart stålprodukt. På grund af dette har de fleste stålkvaliteter et fælles starttrin.
Trin 1: Smeltning
Fremstilling af rustfrit stål begynder med at smelte metalskrot og additiver i en elektrisk lysbueovn (EAF). Elektriske ovne bruger højeffektelektroder til at opvarme metallet i løbet af mange timer og danner en smeltet væskeblanding. Da rustfrit stål er 100 procent genanvendeligt, indeholder mange ordrer i rustfrit stål op til 60 procent genbrugsstål. Dette hjælper ikke kun med at kontrollere omkostningerne, men hjælper også med at reducere miljøpåvirkningerne. Den nøjagtige temperatur vil variere afhængigt af stålkvaliteten, der fremstilles.
Trin 2: Fjernelse af kulstofindhold
Kulstof bidrager til jerns hårdhed og styrke. For meget kulstof kan dog give problemer såsom karbidudfældning under svejsning. Før du støber væske i rustfrit stål, er det vigtigt at kalibrere og reducere kulstofindholdet til passende niveauer. Der er to måder for støberier at kontrollere kulstofindholdet. Den første er dekarbonisering med argon oxygen (AOD). Indsprøjtning af en blanding af argon i det flydende stål reducerer kulstofindholdet, mens tabet af andre grundelementer reduceres. En anden metode er vakuum oxygen decarbonization (VOD). I denne metode overføres det smeltede stål til et andet kammer, hvor ilt sprøjtes ind i det smeltede stål, mens det opvarmes. Et vakuum fjerner derefter udstødningsgassen fra kammeret, hvilket yderligere reducerer kulstofindholdet. Begge metoder giver præcis kontrol af kulstofindholdet for at sikre korrekt blanding og præcise egenskaber i det endelige rustfri stålprodukt.
Trin 3: Tuning
Efter kulstofreduktion finder temperatur og kemiske reaktioner sted for endelig ligevægt og homogenisering. Dette sikrer, at metallet opfylder kravene til dets tilsigtede kvalitet, og at stålets sammensætning er ensartet i hele partiet. Prøverne blev testet og analyseret. Juster derefter indtil blandingen opfylder de krævede standarder.
TRIN 4: FORMNING ELLER STØBNING
Med det smeltede stål skabt, skal støberiet nu skabe den primitive form, der bruges til at køle og bearbejde stålet. Den nøjagtige form og dimensioner vil afhænge af det endelige produkt.
Almindelige former inkluderer:
Blomstrer
Billeter
Plader
Stænger
Rør
Formularen markeres derefter med en identifikator for at spore batchen gennem de forskellige processer, der skal følges. Trinene herfra vil variere afhængigt af det ønskede niveau og slutprodukt eller funktion. Pladerne blev til plader, strimler og skiver. Billets og billets bliver til stænger og tråde. Afhængigt af den bestilte kvalitet eller format, kan et stål gennemgå disse trin flere gange for at skabe det ønskede udseende eller de ønskede egenskaber.
Følgende trin er de mest almindelige.
Varm rullende
Omkrystallisationen udføres ved en temperatur, der er højere end stålets, og dette trin hjælper med at bestemme stålets grove fysiske dimensioner. Præcis temperaturkontrol gennem hele processen gør stålet blødt nok til at fungere uden at ændre strukturen. Processen bruger gentagne kanaler til langsomt at ændre størrelsen på stålet. I de fleste tilfælde vil dette involvere at gå gennem flere møller over en periode for at opnå den ønskede tykkelse.
Koldvalsning
Anvendes normalt, når præcision er påkrævet, koldvalsning forekommer under stålets omkrystallisationstemperatur. Flere støtteruller bruges til at forme stål. Denne proces skaber en mere attraktiv, samlet finish. Det kan dog også deformere stålets struktur, hvilket normalt kræver varmebehandling for at omkrystallisere stålet til dets oprindelige struktur.
Udglødning
Efter valsning gennemgår det meste stål en udglødningsproces. Dette involverer styring af opvarmnings- og afkølingscyklusser. Disse cyklusser hjælper med at blødgøre stålet og lindre intern stress. Den nøjagtige temperatur og tid afhænger af stålkvaliteten, og opvarmnings- og afkølingshastighederne vil påvirke slutproduktet.
Afkalkning eller bejdsning
Da stål bearbejdes gennem de forskellige trin, akkumulerer det ofte kalk på overfladen.
Denne ophobning er ikke bare uattraktiv. Det kan også påvirke stålets pletbestandighed, holdbarhed og svejsbarhed. Fjernelse af denne skala er afgørende for at skabe oxidbarrieren, der giver rustfrit dets karakteristiske korrosions- og pletbestandighed.
Afkalkning eller bejdsning fjerner denne belægning ved hjælp af enten syrebade (kendt som syrebejdsning) eller gennem kontrolleret opvarmning og afkøling i et iltfrit miljø.
Afhængigt af det endelige produkt kan metallet vende tilbage til valsning eller ekstrudering for yderligere forarbejdning. Dette efterfølges af gentagne udglødningsfaser, indtil de ønskede egenskaber er opnået.
Skæring
Når stålet er bearbejdet og klar, skæres partiet til, så det passer til ordrekravene.
De mest almindelige metoder er mekaniske metoder, såsom skæring med guillotineknive, rundknive, højhastighedsklinger eller udstansning med matricer.
Til komplekse former kan der dog også anvendes flammeskæring eller plasmastråleskæring.
Den bedste mulighed vil afhænge af både den ønskede stålkvalitet og den ønskede form på det leverede produkt.
Efterbehandling
Rustfrit stål fås i en række forskellige finish fra mat til spejl. Efterbehandling er et af de sidste trin involveret i fremstillingsprocessen. Almindelige teknikker omfatter syre- eller sandætsning, sandblæsning, båndslibning, båndpolering og båndpolering.
På dette tidspunkt bliver stålet samlet i sin endelige form og klargjort til forsendelse til kunden. Ruller og spoler er almindelige måder at både opbevare og sende store mængder rustfrit materiale til brug i andre fremstillingsprocesser. Den endelige form vil dog afhænge af den krævede type stål og andre faktorer, der er specifikke for ordren.