Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial materials >> Logam

Produksi dan Pemrosesan Baja Tahan Karat

Dari pabrik baja ke pabrik, bagaimana kualitas stainless dibuat

Kami telah memproduksi baja selama seribu tahun, tetapi baja tahan karat adalah pendatang baru. Ini ditemukan pada tahun 1913 oleh Harry Brearley, seorang ahli metalurgi Inggris. Kimiawan, insinyur, dan ilmuwan material telah bereksperimen sejak saat itu. Sebagai paduan tahan karat, ia dapat menawarkan sifat material yang sama seperti baja dengan paduan tahan karat seperti aluminium, tetapi dengan biaya yang lebih rendah. Pada awalnya, baja tahan karat sebagian besar digunakan dalam aplikasi kecil, sebagai bagian untuk meter air atau pompa, serta menjadi peralatan makan yang sangat baik. Saat ini, itu juga digunakan sebagai bahan bangunan struktural, dalam jumlah yang jauh lebih besar.

Ada dua cara untuk membuat benda tahan karat:Produk dapat dibuat dari potongan baja mentah yang dipalu, digulung, dan disambung. Atau mungkin dibuat dari baja cair yang dituangkan ke dalam cetakan yang berbentuk seperti produk akhir. Metode produksi baja tahan karat mana yang lebih efisien tergantung pada produk itu dan kegunaannya.

Proses produksi baja tahan karat

Produksi baja tahan karat adalah proses multi-langkah: sisa baja dilebur, dicor dalam bentuk padat, diberi perlakuan panas, dibersihkan, dan dipoles.

Pencairan dan pengecoran

Baja dan logam paduan dimuat ke dalam tungku busur listrik. Setelah di tungku, logam dipanaskan sampai suhu tertentu di atas titik lelehnya, biasanya lebih dari 2800 ° F. Karena suhu ekstrim, presisi, dan volume besar yang dibutuhkan, tahap pelelehan biasanya membutuhkan waktu 8-12 jam. Selama tahap ini, teknisi baja secara teratur memeriksa suhu rendaman dan komposisi kimia.

Setelah paduan baja benar-benar meleleh, campuran dimurnikan. Gas argon dan oksigen dipompa ke tungku, di mana mereka mengubah kotoran menjadi gas dan menyebabkan yang lain membentuk terak agar mudah dihilangkan. Untuk sebagian besar aplikasi, baja halus dicetak ke dalam bentuk termasuk mekar, billet, slab, batang, dan putaran tabung. Ini akan digunakan sebagai bahan baku untuk produk tempa. Pengecoran dapat melemparkan baja tahan karat ke bentuk akhir yang diinginkan dengan membuat cetakan untuk desain itu. Bentuk ini mungkin mengalami beberapa pemesinan sebagai langkah penyelesaian, bukan sebagai langkah manufaktur.

Membentuk

Sebagian besar baja tuang dibentuk dengan pengerolan panas—slab, bloom, atau billet dipanaskan dan dilewatkan melalui rol besar, merentangkan baja menjadi bentuk yang lebih panjang dan lebih tipis. Pengerolan panas terjadi di atas suhu rekristalisasi baja. Setiap slab dibentuk menjadi lembaran, pelat, atau strip, sedangkan bloom dan billet dibentuk menjadi kawat dan batangan.

Penggulungan dingin digunakan ketika diperlukan dimensi yang lebih presisi atau kilau permukaan yang superior. Itu terjadi di bawah suhu rekristalisasi baja. Cold rolling menggunakan roda berdiameter kecil dengan serangkaian roda pendukung untuk membuat lembaran baja tahan karat yang lebar dan halus untuk menutup toleransi.

Perlakuan panas

Perlakuan panas memperkuat baja tahan karat yang digulung dengan mengkristal ulang struktur mikro yang terdeformasi. Kebanyakan baja tahan karat dipanaskan dengan anil. Baja tahan karat dipanaskan hingga suhu yang tepat di atas suhu kristalisasinya, dan perlahan didinginkan di bawah kondisi yang terkendali. Proses ini mengurangi tekanan internal dan melembutkan baja tahan karat. Suhu anil, waktu, dan laju pendinginan semuanya memengaruhi sifat baja lengkap.

Menghilangkan kerak

Sepotong baja tahan karat yang digulung memperoleh lapisan "skala pabrik" teroksidasi, yang perlu dibersihkan untuk mengembalikan permukaan akhir yang mengkilap. Kerak pabrik biasanya dihilangkan melalui cara kimia seperti elektro-pembersihan dan pengawetan. Dalam pengawetan, baja tahan karat direndam dalam bak asam nitrat-hidrofluorat. Pembersihan elektro menggunakan katoda dan asam fosfat untuk mengalirkan arus ke permukaan baja tahan karat. Penghilang kerak logam diselesaikan dengan pembilasan air bertekanan tinggi, meninggalkan hasil akhir yang cerah dan berkilau.

Pengerasan kerja

Pengerasan kerja adalah proses penguatan material melalui deformasi. Baja tahan karat mengeras dengan cepat secara keseluruhan, dengan tingkat yang tepat ditentukan oleh kelas tertentu. Baja austenitik lebih mudah mengeras dibandingkan grade lainnya.

Pemotongan atau pemesinan

Stainless steel dipotong dengan bentuk dan ukuran tertentu. Baja tahan karat dapat dicukur dengan pisau melingkar, digergaji dengan pisau berkecepatan tinggi, atau dilubangi dengan pukulan. Metode alternatif seperti api, plasma, dan pemotongan waterjet terkadang digunakan.

Agar objek yang dicor dalam pengecoran sudah mendekati bentuk akhir, tahap pemotongan/pemesinan ini mungkin hanya untuk membersihkan garis sambungan, membawa pengukuran ke toleransi yang tepat, atau membuat permukaan akhir.

Selesai

Baja tahan karat dapat dibuat dengan berbagai macam permukaan akhir. Permukaan akhir yang dipilih tidak murni estetika. Hasil akhir tertentu membuat baja tahan karat lebih tahan terhadap korosi, lebih mudah dibersihkan, atau lebih mudah digunakan dalam manufaktur. Jenis hasil akhir ditentukan oleh aplikasi yang diinginkan.

Permukaan akhir adalah hasil gabungan dari proses fabrikasi dan metode finishing. Penggulungan panas, anil, dan penghilangan kerak menghasilkan hasil akhir yang kusam. Penggulungan panas diikuti oleh penggulungan dingin pada gulungan pemoles yang menghasilkan hasil akhir yang cerah. Kombinasi cold rolling, annealing, dan buffing dengan permukaan halus menciptakan permukaan reflektif. Serangkaian peralatan penggilingan, pemolesan, buffing, dan sandblasting digunakan untuk menyelesaikan permukaan baja tahan karat.

Kontrol kualitas dan inspeksi

Meskipun kontrol dalam proses ada di seluruh manufaktur dan fabrikasi baja tahan karat, biasanya tidak cukup untuk memenuhi standar kualitas internasional. Sebelum dikirim, setiap batch baja tahan karat harus menjalani pengujian kimia dan mekanis untuk memastikan memenuhi spesifikasi yang diinginkan.

Pengujian mekanis

Pengujian mekanis mengukur kemampuan fisik baja tahan karat untuk menahan beban, tekanan, dan benturan. Uji mekanis meliputi uji tarik, Brinell, dan ketangguhan yang dijelaskan di atas dalam sifat mekanik.

Uji kimia

Tes kimia memeriksa kandungan kimia yang tepat dari sampel sebelum mensertifikasi kelas baja tahan karat. Tes kimia biasanya dilakukan dengan analisis spektrokimia non-destruktif. Ketahanan korosi sangat penting untuk baja tahan karat. Pabrik baja menguji dan mengukur ketahanan korosi dengan pengujian semprotan garam—semakin lama baja tidak rusak oleh korosi setelah terpapar semprotan garam, semakin tinggi ketahanan terhadap korosi.

Produksi baja tahan karat di seluruh dunia

Setelah baja tahan karat ditemukan, para insinyur dan penemu dengan cepat menemukan aplikasinya. Peralatan makan diproduksi lima tahun setelah Brearley menyadari bahwa baja kromiumnya tahan karat. Pada tahun 1926, ketika baja tahan karat berusia tiga belas tahun, baja mulai digunakan dalam implan bedah. 1935 melihat pesawat berpakaian stainless steel pertama. Upaya perang membantu meningkatkan kapasitas produksi untuk stainless.

Antara 2005 dan 2018, produksi baja nirkarat berlipat ganda, menjadi produksi di seluruh dunia sebesar 50,7 juta metrik ton. China adalah produsen logam terbesar di dunia.

Sebagai pendatang baru dalam perlengkapan bangunan, baja tahan karat adalah bahan dengan kemungkinan yang lebih besar. Inovasi seperti baja tahan karat dupleks masih terus terjadi. Saat bahan kimia baru dieksplorasi, ada kemungkinan baja tahan karat kelas baru akan terus ditemukan, untuk aplikasi yang belum kami bayangkan.




Logam

  1. Kemampuan las Antara Paduan Titanium dan Baja Tahan Karat
  2. Pro dan Kontra Pegangan Stainless Steel
  3. Pengantar Baja Tahan Karat dan Cara Pembuatannya
  4. Selengkapnya tentang Baja Tahan Karat
  5. Jenis Baja Tahan Karat dan Baja Tahan Karat
  6. Panduan Untuk Paduan Monel:Properti Dan Aplikasi
  7. Perbedaan Stainless Steel Kondisi A dan B
  8. Stainless Steel dan Evolusi Roller Coaster
  9. Baja Ringan vs Baja Tahan Karat
  10. Baja tahan karat antibakteri