Сталь из чего делают: Как изготавливается сталь

Как изготавливается сталь

Производство любого металла очень похоже на волшебство. Этот процесс имеет своим тонкости, особенности, принципы и правила. Предлагаем рассмотреть, как изготавливается сталь и её виды, к примеру, листовой металлопрокат, купить который по выгодной цене можно на www.spb.spk.ru.

Сталь это сплав из железа с углеродом, который является главными легирующим элементом, до 2,1% по весу. Углерод и другие элементы выступают в качестве отвердителей, которые мешают движению дислокаций, естественно существующих в кристаллических решетках атомов железа. Изменение количества легирующих элементов, их форма в стали либо как растворенных осажденных элементов, замедляет движение веществ, которые делают железо пластичным и хрупким, поэтому оно обеспечивает такие качества, как твердость, пластичность и предел прочности на разрыв. Сталь может быть сильнее, чем чистое железо, но не настолько пластичной.

Как изготавливается сталь в процессе

В процессе изготовления в железо добавляются примеси, такие как азот, кремний, фосфор, а избыток углерода удаляется, а также примешиваются легирующие элементы: марганец, никель, хром и ванадий, в зависимости от их процентного содержания варьируется марка стали. Существуют два основных способа производства стали – это кислородный сталеплавильный, при помощи доменной электродуговой печи и стального лома в качестве основных исходных материалов и второй, сталеплавильный, который использует стальной лом или железо прямого восстановления.

Мартеновская печь является одним из способов, чтобы отделить сталь от чугуна. Чугун, известняк и железная руда уходят в мартеновской печи. Она нагревается примерно до 871 градусов С. Известняк и руда образуют шлак, который плавает на поверхности. Примеси, в ​​том числе углерод, окисляются и образуют поплавок из железа в шлаке. Когда содержание углерода в уменьшается, получается углеродистая сталь.

Другой способ создания стали – это процесс Бессемера, который включает окисление примесей в чугуне путем продувки воздуха через расплавленное железо в печи бессемеровского. Теплота окисления повышает температуру, следственно, из твердой консистенции создает жидкость. Когда воздух проходит через жидкий чугун, примеси соединяются с кислородом, образовывая оксиды. Угарный газ сжигает прочие примеси, далее они образуют шлак.

Тем не менее, большинство современных металлургических заводов используют кислородный метод для изготовления стали. Преимуществом является скорость, так как процесс примерно в 10 раз быстрее, чем в мартеновской печи. В этих печах, кислород высокой чистоты дует через жидкий чугун, что способствует снижению уровня углерода, кремния, марганца и фосфора. Добавление химических чистящих средств называется потоками, которые помогают уменьшить содержание серы и фосфора.

Различные металлы могут быть сплавлены со сталью, чтобы создать разные свойства. Например, добавление от 10 до 30 процентов хрома создает нержавеющую сталь, которая очень устойчива к коррозии. Добавление хрома и молибдена создает хром-молибденовую, твердую и светлую.

Виды стали

Стальные сплавы современного изготовления часто производятся с различными комбинациями легирующих металлов для того, чтобы получить разные по своим свойствам металлы. Углеродистая сталь, состоит из железа и углерода, на неё приходится 90% всей производственной стали.

Низколегированный металл сплавляется с другими элементами, обычно молибден, марганец, хром, или никель, в количестве до 10% по массе для улучшения прокаливаемости плотных секций. Нержавеющая сталь содержит от 11% хрома, часто его комбинируют с никелем, чтобы противостоять коррозии. Некоторые нержавеющие стали, к примеру, ферритные — это магнитные материалы, а другие, такие как аустенитные, немагнитные.

Некоторые более современные сталеварные компании добавлять в инструментальные стали, больше вольфрама, кобальта или других элементов, чтобы максимизировать упрочнение твердого раствора. Это также позволяет использовать дисперсионное твердение и улучшает термостойкость сплава. Инструментальная сталь обычно применяется в осях, сверлах металлорежущих, дерево- и камнеобрабатывающих станков, и других устройствах, которые нуждаются в острой, долговечной режущей кромке. Существует множество других сплавов высокой прочности, например, двухфазная сталь, которая поддается серьезной термической обработке, чтобы содержать как ферритные, так и микроструктур мартенситного типа для получения формуемой, высокопрочной стали.

Оружейная сталь — как изготавливают мечи, ножи, клинки

Знаете, как иберийские оружейники во II веке до нашей эры проверяли качество своих мечей – серповидных клинков? Древнегреческий инженер и математик Филон Византийский описал один из процессов испытания. Оружие клали плашмя человеку на голову и сгибали на обе стороны до тех пор, пока те не касались плеч. После руки отводили и клинок, если, конечно же, сталь была безупречной, принимал свою прежнюю форму. Невероятной гибкостью меча и его прочностью восхищались даже самые умелые мастера. 

Ковали такие клинки или, как их еще называли, фалькаты в единичных экземплярах. Все из-за сложности процесса изготовления. Достигали гибкости металла путем изменения содержания углерода. Исследователи утверждают, что в районе лезвия, где сталь должна быть высокой твердости, содержание углерода было наибольшим – 0,4%, а в центре клинка – 0%. Именно это и позволяло мечу оставаться одновременно твердым и эластичным. Но к такому мастерству обработки стали для холодного оружия пришли не сразу.

Закалка стали в средние века: от меди к железу

Изначально металлом для изготовления мечей и ножей была медь. Это достаточно мягкий металл: плохо держит форму и остроту лезвия. Поэтому медь вскоре вытеснил более прочный сплав меди и олова – бронза. Но и такое оружие было несовершенным, к тому же дорогостоящим. Поэтому кузнецы искали новые решения.

Железо научились обрабатывать позже. Почему? Во-первых, медь и бронза хорошо поддаются холодной ковке, а железо нужно было ковать в раскаленном состоянии. Во-вторых, где взять сырье? В Японии, к примеру, железный век начался только в VII столетии новой эры: земля была бедна металлами. В Европе – гораздо раньше. Еще до нашей эры тут нашли залежи железной руды. Впервые железо стали использовать для изготовления оружия в Азии, в XII веке до нашей эры.

Как делали мечи из железа

Что же такое сталь? Это сплав железа с углеродом. Благодаря последнему ее можно закаливать.

Сталь для меча куют при температуре от 850°С до 1300°C. Но если сейчас производство позволяет автоматически контролировать температурный режим и выдерживать время закалки, то как с этим справлялись в древности, чтобы ковать мечи? Не поверите, температуру определяли на глаз – по цвету накала металла.

К примеру, вишневый оттенок означает, что температура плавления стали достигает 800°С, темно-желтый – свыше 1000°С, ослепительно белый – более 1250°С.

Мастера следили и за температурой отпуска металла. Здесь также есть свои нюансы и цветовая градация. Состав оружейной стали в разные времена был разным. 

Позже в сталь для изготовления сабли и меча начали добавлять различные добавки – хром, молибден, ванадий, кобальт, вольфрам, никель… Они улучшают свойства готового материала и текстуру оружейной стали, и изделия становятся более прочными и твердыми.

Хром делает сталь устойчивой к коррозии, молибден препятствует ломкости, вольфрам повышает твердость, ванадий усиливает прочность, а кобальт – режущие свойства. Главная задача при изготовлении сплава – найти оптимальное сочетание элементов. Эти знания нам доступны сегодня, а мастера кузнечного дела добивались выплавки идеального оружия методом проб и ошибок.

Они следили за тем, как сталь реагирует на изменение температуры во время ковки клинка. Если ее разогреть и охладить медленно, – металл получится мягким. Охладить быстро, погрузив в холодную воду, – приобретет небывалую твердость. Недокалить – сломается. Сложно? Еще бы!

Дамаск и булат: история изготовления клинка

Наверняка вы слышали о дамасской стали, о булатных мечах. Об этом оружии веками слагали легенды, а технологию ковки клинка держали в тайне. Но вопрос в другом. Как вообще первым металлургам без современных знаний пришла мысль соединить воедино слои мягкой и твердой стали для изготовления этих клинков? Что получили? Такой себе «бутерброд» – многослойную заготовку. Металл для ножей проковывали, складывали, вновь проковывали, повторяли эти действия до тех пор, пока количество слоев металла не достигало одной тысячи, а то и выше. В итоге оружие становилось твердым и упругим одновременно. Далее металл для клинков полировали, и на нем проступали характерные для дамасской стали разводы – результат многослойности. Красиво? Очень.

Булат получали иначе – за основу брали высокоуглеродистую сталь. Это был практически чугун, который сохранял способность к ковке. При плавке в него добавляли частицы низкоуглеродистого металла, которые, охлаждаясь, придавали оружию отличные режущие свойства.

Оружейная сталь: настоящие дни

Тысячелетиями в мире производили из металла оружие: мечи, клинки, ножи… Технологии совершенствовались, и ныне металлурги уже пришли к так называемой порошковой высокоуглеродистой легированной стали. В основном эту сталь используют для изготовления армейских, рыбацких либо охотничьих ножей. Они пользуются спросом, поскольку максимально остры и хорошо держат заточку. Плюс такой технологии – металл для оружия легко обрабатывать, и не остается отходов: остатки всегда можно переработать в порошок и возобновить цикл. 

К слову, именно к безотходности стремится вся современная металлургия. А еще – к чистоте производства. Итак, в оружии нет волшебной силы, скорее наоборот… Его сила убийственна, но при этом нельзя рассматривать меч, клинок либо нож исключительно в этом контексте. Эволюция оружия неразрывно связана с прогрессом в металлургии. С чего начинали? С пластичной меди, из которой благодаря одной ковке получали тонкие и острые лезвия. К чему пришли? К химическим элементам в качестве добавок… к порошковой стали, а еще – к оптимизации и автоматизации производства. Что будет дальше? Поверьте, металлурги смогут нас удивить. И вопрос не в скорости, а в направлении.

 

Как делают сталь? (обзорные ролики на английском и русском языках о чёрной металлургии)

 

Данный ролик (на английском языке) наглядно показывает последовательность современного процесса получения стального проката. План ролика: Добыча руды (ore mining) Измельчение (grinding) Окомкование (pelletising) Добыча угля (coal mining) Коксование (coal carbonization) Закладка в доменную печь (blast furnace) Выплавка чугуна (Melting iron) Транспортировка чугуна (Hot metal transfer) Загрузка чугуна и металлолома (scrap) в кислородный конвертер (oxygen furnace) Регулировка свойств стали Передача на установку непрерывной разливки стали (continuous caster) Резка слябов (slab) Горячая прокатка слябов на станах Намотка листового проката на барабаны (coils) Холодная прокатка Обработка проката (оцинковка, лужение, закалка) Склад готовой продукции.

1-й ролик 2-й ролик

А вот в этом ролике, снятым в рамках проекта «Галилео«, металлургический цикл показан уже несколько подробнее, в условиях Челябинского металлургического завода. Фильм разбит на 2 ролика. Краткое содержание 1-го ролика. агломерация; загрузка доменной печи; работа доменной печи; выпуск металла из доменной печи; транспортировка жидкого металла чугоновозами. Краткое содержание 2-го ролика: миксерный цех; загрузка в кислородные конвертеры ; принцип работы конвертеров; строение ковша; проверка химического состава стали в конвертере; выпуск стали; добавление легирующих элементов; работа дуговой печи; устройство непрерывного литья заготовок; резка заготовок; прокатный цех.

Материалы обработал: ev

20.11.2012

Больше контента от наших переводчиков, редакторов, рерайтеров по ИТ/маркетингу/медицине/праву смотрите на канале https://t.me/alliancepro

Лучшая сталь для ножа — какую выбрать?

Нож присутствует в жизни человека еще со времен сотворения мира. В свое время его изготавливали из дерева, камня, бивней мамонтов, но с открытием мира металлов у этого незаменимого инструмента началась новая жизнь. Сегодня у каждого из нас в арсенале имеется несколько его видов – для кухни, для пикника, для рыбалки, для охоты, спортивных соревнований и т.д.

Чтобы изделия отвечало необходимым функциональным потребностям, важно, какая сталь используется для ножей. Хотя назначение инструмента разное, требования потребителей одинаковые – прочность, износостойкость, надежность, удобство в пользовании, оригинальный дизайн.

Какими свойствами должна обладать сталь для ножей?

Используемый металл напрямую влияет на пользовательские свойства ножей. Поэтому важно знать, как характеризуется сталь или сплав, который использован при изготовлении ножа. Ведь абсолютно универсальной марки стали не существует – у каждой есть свои достоинства и недостатки. На какие же параметры материала клинка нужно обращать внимание при выборе.

Твердость

Мера твердости измеряется Роквеллами (НСR) по 11 позициям. Ножи серийного производства удовлетворительной твердости находятся в диапазоне 54 до 58. Твердость 57-62 достигается при ручном изготовлении инструмента. Для моделей из литого булата или дамаска характерны величины 59-64 HRC.

Низкие показатели твердости у метательных ножей. Чем они выше, тем клинок более хрупкий, но остроту будет сохранять дольше. Если не знаете, как выбрать сталь для ножа нужных параметров, возьмите за ориентир твердость кухонного инструмента – от 30 до 50 HRC.

Прочность

Долгосрочность эксплуатации зависит от прочности. У параметра нет определенной шкалы измерения. Прочность отображает устойчивость стали к ломкости и растрескиванию при эксплуатации в сложных условиях, насколько сильно может изогнуться лезвие без разрушительной деформации. Чем прочность выше, тем больше устойчивость от продольного прогиба. Как показывает практика, при максимальной твердости изделие, даже при незначительном взаимодействии с твердой поверхностью, становится хрупким. Если будет большая прочность, то острие лезвия не будет держать заточку. В идеале должен соблюдаться баланс этих параметров.

Коррозийная устойчивость

Абсолютно коррозионностойких сталей не существует. Даже азотистые сплавы типа Cronidur-30 при ненадлежащем уходе понемногу, но разрушаются. И все же производители стремятся, чтобы лезвие было устойчивым к воздействиям кислотной, влажной или соленой среды во избежание питтинга, ржавчины, других подобных дефектов. Сопротивление сплава значительно повышается при добавках хрома (11,5%). Максимальная коррозионная устойчивость характерна для металлов с небольшим содержанием углерода, повышенным – хрома и никеля, и присутствием некоторого количество титана (или молибдена).

Износостойкость

Показатель сопротивления металла к адгезивному (при плотном соприкосновении двух относительно гладких поверхностей) и абразивному (скругление углов и эрозия) разрушению при обычном использовании. На его активность влияет химический состав стали и твердость. От износостойкости зависит срок службы ножа, как часто пользователь будет проводить заточку режущей кромки.

Длительность удержания заточки

Чисто субъективный параметр, влияющий на длительность сохранения остроты лезвия при регулярной эксплуатации ножа. Ценится более продолжительным периодом пользования изделием без выполнения заточки. Легированная инструментальная сталь способна сохранять режущие качества долгое время. На остроту лезвия и стойкость режущей кромки к затуплению влияет угол заточки. Для каждого инструмента он свой. Если у рубящих клинков это 35 градусов и выше, то для мачете вообще лучше всего проводить заточку при полностью выгнутой режущей кромке.

Химический состав, свойства, добавки

Степень износа рабочей части инструмента напрямую зависит от того, какая сталь используется в ножах по химическому составу. Марка металла не что иное, как его буквенно-цифровой код. Для ножевых материалов оптимальная доля углерода должна быть 1%. Превышение ее приводит к хрупкости стали. Различные добавки нейтрализуют излишний углерод, делают металл крепче.

Виды стали определяются соотношением железа и углерода, легированием различными добавками, процентом примесей (полезных или балластных – сера, фосфор). Чем выше твердость металла, тем дольше служит нож своему хозяину. Карбиды по твердости в порядке возрастания: ванадиевые, молибденовые, вольфрамовые.

• Ванадий – элемент повышенной твердости, добавляется при изготовлении мелкозернистой стали.
• Добавка из хрома в 13% делает сталь «нержавеющей», а лезвие коррозионно- и износоустойчивым, не дает затупляться.
• Никель добавляется для вязкости сплавов, твердости, устойчивости к коррозии.
• Молибден твердоплавкий, повышает жаропрочные и агрессивно устойчивые характеристики стали.
• Вольфрам, ванадий, кобальт повышают режущие качества ножей и клинков.
• Вольфрам обеспечивает износостойкость.
• Марганец «отвечает» за зернистость структуры, износостойкость, жесткость, повышает прочность изделий.
• Кремний – для крепости лезвия.

Виды стали

Состав металла влияет на изготовление и качество той или иной модели ножей. От него зависит и деление сплавов на марки. Принята следующая квалификация.

Углеродистые стальные сплавы

Стальные изделия с высоким содержанием С (1,5% до 2%) получаются с повышенной твердостью режущей кромки и особыми режущими свойствами. Из среднеуглеродистых сталей (0,7%-0,9%) изготавливаются изделия повышенной износостойкости, быстрорежущие, простые в обработке, стойкие к разъеданию ржавчиной. Углеродистые сплавы просты в тепловой обработке при любом нагреве, прочны и выносливы при эксплуатации в сложных условиях, придают высокую твердость и остроту лезвию. Но со слабой коррозийной стойкостью уязвимы под влиянием фруктовых и жирных кислот.

Низкоуглеродистые сплавы

Если нужна лучшая сталь для кухонного ножа, то к ней явно не относится дешевая низкоуглеродистая нержавейка. Распознать ее можно при постукивании по лезвию клинка – он будет издавать глухой звук, а не звенящий. Твердость такого металла не превысит 50 единиц HRC. С другой стороны, марка 1.4110 – известная мартенситная низкоуглеродистая нержавеющая сталь (Германия) с твердостью 56-58 HRC – широко используется многими производителями именно для кухонной утвари. Перечень дополнят стали 50 ХГА, ШХ15, 65Г.

Нержавеющие стали

Ножи изготавливаются только из мартенситных сплавов. Стойкость к ржавлению обеспечивает очень тонкая (0,002 мкм), практически прозрачная, насыщенная хромом, оксидная пленка. Нержавеющие стали 40Х13, АlSl 420, 12C27 Sandvik, AUS6, DD400 Minebea, 95Х18 придают клинку необходимый уровень твердости.

Булат и дамаск

Wootz или булат – литая углеродистая, высокотвердая и упругая сталь со своеобразной структурой и поверхностным рисунком. Он формируется комплексно – выводится в процессе травления, создается в тигле, частично при ковке и во время термообработки. Углеродистый булат в ноже хорошо держит заточку, нержавеющий – самый плотный, элитный металл.

Считается и не безосновательно, что лучшая сталь для ковки ножа – «узорчатая» (дамасская). Получается при кузнечной ковке и закалке мягкого и твердого сплавов. При литье заготовки многослойный узор формируется и закрепляется во время проковки, закалки и травления поверхности. Для ножей оптимальный коэффициент твердости – 36-40, жесткости – 60 НRС. Чем меньше проступает рисунок, тем металл плотнее. Но такие ножи требуют тщательного ухода из-за подверженности ржавчине.

Порошковые стали

Дорогостоящий инструментальный продукт высочайшего качества, превосходящий по характеристикам даже булат и дамасскую сталь. Расплавленный металл перерабатывается в мелкий порошок, в него вводятся нужные добавки. Частички стали распыляются до пластичного состояния в вакууме/инертном газе. Под высоким давлением и при высокой температуре спрессовываются в специальных формах и запекаются. Шарообразные твердые карбиды имеют, практически, одинаковый размер. Получается мелкозернистая структура, которая хорошо полируется. Значительно превосходит износостойкостью стандартные стали, хорошо поддается закалке с одновременным сохранением нужной вязкости.

Лучшие марки стали для ножей

Однозначно назвать лучшие марки стали для ножей сложно. Тот же углеродистый металл для ножей с присутствующими в структуре мелкими зернами легко затачивается, но также легко подвергается коррозии. Изготовленные методом порошковой металлургии клинки имеют отличные режущие свойства, но с трудом поддаются доводке режущей части. Химические добавки способны существенно менять состав металла. Добиться лучших характеристик удается качественной термообработкой тела ножа. Вот она-то как раз у разных производителей своя, «фирменная».

Категория премиум

Самая прочная сталь для ножей – премиум-класса. Ее сорта отличаются сложной технологией выплавки. Беспрецедентные острота лезвия, прочность, упругость достигаются особым режимом обработки, шлифовки.

Марка	Страна	Основные характеристики:	Особенности применения
M390	Австрия	Мартенситная хромистая порошковая	Медицинские и хирургические инструменты, ножевые клинки
ZDP-189	Япония	Высокая твердость, хорошая пластичность, высокие режущие свойства	Для ножей штучного изготовления дорогого сегмента
VG-10	Япония	Высокая твердость, хорошая заточка и ударная прочность	Ножи для любых условий; сплав VG 10 используется как центральный слой лезвия
Elmax	Швеция	Отлично шлифуется, легкость заточки, формоустойчивость, износостойкость	Выдерживает большие нагрузки
154СМ	США	Твердость – до 60 HRС, высокая жесткость	Нержавеющая сталь для ножа эксклюзивных моделей

Металлы среднего уровня

К средней категории относится немецкий нержавеющий сплав высокого качества 4116. Металл D2 с более высокой твердостью дольше держит заточку. Превосходно точится шведский продукт 14С28Т. Не уступают ему в соотношении цена/качество 8Cr13Mov и нержавейка 440С. Относительно невысокой коррозионной стойкости сплав AUS-8 отличается достаточной прочностью и быстрой заточкой режущей кромки. К этой группе можно отнести также 154СМ; 420 НС; VG-1; AUS-8; 8Cr13MoV; Х12МФ; 9XC.

Марки стали нижнего уровня

В перечне названы металлы, плохо сопротивляющиеся ржавчине, быстро лопающиеся, сильно гнущиеся:

• AUS-6;
• Х12МФ;
• 420;
• 440А;
• 65Г;
• 65Х13;
• 420J2, другие.

Сталь для охотничьего ножа

Чтобы режущая кромка не теряла остроту и хорошо правилась, лучшая сталь для охотничьего ножа должна быть с твердостью не ниже 55 и не больше 60 единиц (шкала Роквелла). Это гарантирует высокие поражающие свойства и долгий срок эксплуатации. Лучшим вариантом может стать американский хромоникелевый продукт Н1. Марки ножевых сталей – сталь 420, 95Х18. Подходят Elmax с надежной защитой от коррозии и AUS 4-10, алмазный легированный углеродистый металл ХВ5 с высокими режущими показателями и твердостью до 70 HRC. Изделие из ХВ5 и Х12МВ можно долго не точить. Пальму первенства держат американская порошковая сталь Böhler M390 и CPM S90V – мартенситный материал с исключительно высокой износостойкостью.

Сталь для клинка

Используемые для рубки или подвергаемые другим динамическим ударным нагрузкам инструменты лучше изготавливать из упругой углеродистой стали 5160. Металл с хорошими показателями по механической прочности и упругости превосходит нержавеющие стали и применяется для изделий больших размеров. Отличное лезвие клинка из ВG-42, СРМ 440V, АТS-34, M390.

Сталь для кухонного ножа

Распространенный «хирургический» металл 65Х13 расходуется на медицинские инструменты и, практически, на все кухонные ножи недорогого сегмента. Лезвие из мягкого металла легкое в заточке, но и тупится быстро. Недорогие изделия из 40Х12. Они не ржавеют, но опять же, тупятся и гнутся. Американская сталь 425mod, как и 95Х18, 50Х14МФ, 420 тоже в расходном перечне.

Отечественные стали для изготовления ножей

Украина тоже находится в списке государств-производителей качественного высоколегированного и углеродистого металла. Поэтому не лишне знать, какие марки стали используют для ножей отечественного производства. Достойные аналоги американскому продукту с низким содержанием углерода и хорошей пластичностью – У8, У10А. Для охотничьих клинков используется Х12 МФ с твердостью 58-60 единиц. Популярна рессорная сталь 65Г. Но чаще всего, ножи изготавливают из 65Х13, 50X14МФ и 40Х13, из мартенситной 110Х18МШД.

Способы повышения качества стали

У каждого изготовителя есть своя фирменная «фишка» производства стали. Она делает бренд узнаваемым, позволяет достигать высоких качественных показателей. Повысить добротность металла можно с помощью правильного выбора легирующих добавок и соблюдения пропорций, дополнительной обработки – закалки, отпуска, старения. Мировые бренды предлагают готовые уникальные доработанные на улучшение заготовки для изготовления ножей с различными эксплуатационными характеристиками.

Как выбрать сталь?

Как показывает практика, идеального металла в природе нет. Просто для решения конкретной задачи существует свой оптимальный состав сплава. Если не предъявлять особых требований, то для рядового пользователя вполне подойдут все современные ножевые материалы. Самая лучшая сталь для ножа выбирается в зависимости от его назначения, особенности работы над изделием и заявленных характеристик. Если оружие используется в качестве украшения интерьера, то булат и дамаск – лучшие варианты металла. При частом применении можно остановиться на сплаве AUS-8.

Производство стали для ножей

Каждая новая марка стали для изготовления ножей должна в оптимальном соотношении сочетать твердость и прочность. Найдя такую «золотую середину», можно не бояться, что твердое лезвие ножа, падая на пол, разлетится вдребезги, какой бы высокой твердостью металл не характеризовался.

Если вы затрудняетесь, как определить хорошую сталь для ножа или хотите купить металл на выгодных условиях, обращайтесь к нашим специалистам. Мы всегда готовы к сотрудничеству и заинтересованы в скорейшем и оптимальном решении любых проблем наших клиентов.

Статьи » Как делают нержавеющую сталь

Производители сталей – в том числе нержавеющих – используют несколько способов получения ценного металла. Очень часто предприятия стараются не изготавливать сталь с нуля, а пользоваться как основным его источником ломом. Если с углеродистой сталью процесс её восстановления и очистки может затянуться, то с ломом нержавеющей все куда проще: после переработки в печах (переплавка, подготовка болванок или плит, прокат) она ничуть не теряет своих свойств.

Кроме восстановления – а по сути, переплавки – производители следуют и более традиционным путем: в печах изготавливается нержавеющая сталь с нуля. В зависимости от того, какими характеристиками по плану должна обладать партия стали, к железу и черной стали добавляют:

• хром;
• никель;
• титан;
• марганец и фосфор;
• серу и кремний.

За коррозионную стойкость отвечает, главным образом, хром. В меньшей степени – никель и медь. Если массовая доля хрома в нержавеющей стали может доходить до 20% (что очень и очень много), то никеля и меди – доли процента. Тем не менее, добавление меди даже в количестве менее 0,4% от общей массы металла позволяет повысить стойкость к кислородной коррозии стали на 20-25%.

Одной только переплавкой производство не ограничивается. В процессе длительного – несколько часов – плавления в печи часть примесей из стали исчезает. В целом, пережигание многокомпонентного состава позволяет не только избавиться от ненужных примесей, но и справиться с проблемой внутренней коррозии.

Нержавеющая сталь выходит из печей в виде листов крупного формата или толстых полос. После этого делится на несколько заготовок, которые поступают в цеха обработки, превращаясь в прокат, профили, поковки и т.д.

На этапах обработки нержавеющая сталь демонстрирует ряд положительных качеств: она хорошо поддается холодной ковке и прокату, довольно легко меняет форму за счет высокой пластичности.

Как закаляется сталь

С рассвета до заката, день ото дня мы пользуемся предметами из стали. Только Метинвест каждый год выпускает более 100 новых марок стали. За 10 лет металлургические комбинаты Группы выплавили свыше 77 млн тонн.

Сталь преображает нашу жизнь и делает ее более современной. Металлургическая промышленность способствует экономическому росту и устойчивому развитию общества. Сталь – часть конструкций кроватей, в которых мы спим, холодильников с нашими продуктами, рабочих столов, телевизоров, компьютеров и гаджетов, из нее делают элементы одежды и обуви. Из стали строят дома, в которых мы живем и кафешки, в которых мы сидим с друзьями. Без нее мы не сможем отправиться кататься на велике, никогда не поднимемся к облакам и не погрузимся на глубину.

Прямо сейчас мы можем назвать 10 причин использовать сталь в вашем доме. Прочтите и применяйте на практике 🙂

Сталь необходима всем отраслям экономики: 50% используется в строительстве, 16% идет на механическое оборудование, 13% – автомобилестроение, 11% – металлопродукция, 5% – другой транспорт, 3% – электрооборудование.

Каждый день в мире выпускают достаточно стали, чтобы построить 548 Эйфелевых башен. За год на одного жителя Земли приходится в среднем 217 кг стальной продукции. Украине тоже есть, чем гордиться. Мы – в десятке мировых производителей стали, и за последний год показали прирост в 5,5%. А Метинвест, как вы знаете, – лидер страны в металлургической отрасли.

Сталь есть в пенсиях, которую получают наши родители, заплате учителей наших детей и в дорогах, по которым мы ходим в тренажерный зал (в котором, кстати, тоже тягаем железо). В 2017 году Группа Метинвест перечислила почти 15 млрд грн в бюджеты всех уровней. Черная металлургия обеспечивает 25% валютных поступлений и 14% ВВП Украины.

Металлургия дает работу миллионам людей по всему миру. Около 8 млн человек работают в этой отрасли, что равнозначно населению Швейцарии. Не только работают, кстати, но и заботятся о социальной сфере городов, в которых живут. Метинвест, например, уже много лет реализует Программу социального партнерства. Это благоустройство и реконструкция социальной инфраструктуры, поддержка и развитие здравоохранения, образования и др. Так что вполне заслуженно Группа Метинвест победила в конкурсе Platts Global Metals Awards 2017.

Да и вообще, дальнейшее устойчивое развитие общества невозможно без стали. По оценкам, к 2050 году население земного шара достигнет 9,5 млрд человек. Сталь необходима для роста устойчивой инфраструктуры, которая потребуется с учетом увеличения числа людей.

Вот родились они все, а как же быть с огромным числом необходимой энергии? Здесь тоже не обойдешься без стали. Конструкции для производства и распределения возобновляемой энергии делают из стали.

И вообще, сталь – это экономно.

Во-первых, инновационная, более прочная и легкая металлопродукция требует меньше стали, сохраняет энергетические ресурсы и сырье. Автомобиль из такого материала потребляет меньше топлива.

Во-вторых, долговечность стали позволяет использовать многие продукты повторно, что увеличивает жизненный цикл изделия и экономит ресурсы.

В-третьих, восстановление позволяет вернуть металлопродукции ее первоначальное состояние, продлевая тем самым общий срок эксплуатации и сохраняя ценные ресурсы.

Сталь на 100% подлежит вторичной переработке и является наиболее перерабатываемым материалом. Ежегодно в мире перерабатывается 650 мегатонн этого материала.

Сталь обеспечивает оптимальную эффективность ресурсов. Ее долговечность гарантирует длительный срок эксплуатации и снижает потребление сырья. Стальные конструкции служат более 100 лет и 75% когда-либо произведенной металлопродукции используется до сих пор. 99% побочной металлопродукции можно использовать в качестве источников энергии или для других целей. Например, для производства бетона, удобрений, пластмассы и краски.

Когда лето холодное, привычному солнцу радуешься особенно. Точно так же и со сталью, пользуясь обыденными вещами, можно радоваться тому, что они всегда под рукой. Счастье в мелочах. Всем добра. И стали.

Сталь для ножа. Какие стали лучшие?

В этой статье рассмотрены основные марки стали для ножей. 
Описаны наиболее востребованные ножевые стали, кратко рассмотрена каждая сталь.

 

 

• Наш новый Hard-тест ножа из стали D2 —

Импортные ножевые стали:

1095/1080/1070/…/1050/…
Обычная углеродистая сталь, используемая для изготовления ножей. Страна изготовления — США. Низкая коррозионная стойкость. Число «10» в начале номера указывает на то, что эта сталь специально разработана для производства ножей. Последние две цифры в номере показывают количество углерода — соответственно чем его меньше — тем сталь мягче и хуже держит заточку. Стали из этой серии с низким содержанием углерода используются при изготовлении мечей, где требуется пластичность. Для ножей обычно берется 1095. Применяется при производстве ножей Ka-Bar и Cold Steel. Аналоги — наши У8, У10А.

12С27
Нержавеющая сталь, производится в Швеции. Содержание углерода — 0,6%. Простая и качественная сталь. Посторонние примеси отсутствуют. Аналог — 420НС.

15N20
Инструментальная сталь. Страна производства — Швеция. Используется при изготовлении дамасской стали.

154СМ
59-62 HRC. Высокотехнологичная нержавеющая подшипниковая сталь. Страна изготовления — США. Аналог ATS-34. Высокая жесткость. Одна из лучших сталей для ножей, достаточно дорогая. Используется в ножах «Spyderco» и «Benchmade».

1770 SS / 1778 SS / 1870 SS
SS – Sweden Standart. Серия хорошей шведской конструкционной стали.

3Cr13
Нержавеющая сталь, страна производства — Китай. Это модификация стали марки 440А, закаленная до 57 HRC. Используется при производстве ножей среднего ценового диапазона.
Также идет на изготовление топоров.

3G
Композитная порошковая сталь для ножей. Страна изготовления — Швеция. Содержание углерода — 1,4%. Показатели твердости, жесткости, ударной вязкости, износоустойчивости и антикоррозионной стойкости — на высшем уровне.

420
Содержание углерода 0,5%. Самая простая и дешевая ножевая сталь. Высокая стойкость к коррозии. Мягкая, плохо держит заточку, но затачивается без проблем. Область применения — дешевый Китай и различные кухонные ножи. Аналог — японская AUS-4.
Если на дешевом ноже имеется надпись типа «Stainless», «Inox», «Super-steel» и т. д. — то это скорее всего и есть 420-я сталь.

420J2
Японская нержавеющая сталь, дешевая, как правило используется в композиционных сплавах, проста в обработке. Слабая износостойкость. Используется в недорогих ножах, произведенных на бескрайних просторах Юго-восточной Азии. Что бы компенсировать мягкость 420-й стали приходится увеличивать толщину клинка. 

420HC
Высокоуглеродистая ножевая сталь. Легка в обработке, антикоррозионная, средняя прочность, но хорошо держит режущую кромку. Достаточно низкая стоимость. Наибольшее применение нашла у фирмы «Buck», причем 420HC от «Buck» значительно превосходит 420HC других ножеделов. Это достигается проводимой криогенной обработкой. Аналог — шведская 12С27.

 

 

440А
56 HRC. Нержавеющая сталь. Содержание углерода — 0,75%. Хорошо сопротивляется коррозии. Качественный сплав, хорошо выдерживает нагрузки. Широко используется в ножах фирмы «SOG». Если на клинке стоит маркировка «440», либо «440 Series Stainless» — то это скорее всего 440А.

440В
58 HRC. Содержание углерода 0,9%. хорошо сопротивляется коррозии. Качественный сплав, хорошо выдерживает нагрузки. Аналог — японская AUS-8.Широко используется фирмой «Randell».

440С
60 HRC. Высокотехнологичная нержавеющая сталь, содержание углерода — 1,2%. хорошо держит РК. Одна из самых сбалансированных по своим свойствам ножевая сталь. Сталь 440С более дорогая, чем 440А и 440В. Аналог — японская AUS-10. Стоит отметить, что 440С у испанских ножей более мягкая, чем у остальных европейцев.

 

 

5160
Профессиональная высококачественная пружинящая сталь. Очень прочна, хорошо держит РК. Популярна в изготовлении ножей для тяжелых работ.

52100
Подшипниковая сталь. Низкая прочность и стойкость к коррозии. Но хорошо держит заточку. Аналог — ШХ15. Широко применяется для изготовления охотничьих ножей.

8Cr13MoV
56-58 HRC. Ножевая сталь с высоким содержанием углерода, хрома, ванадия и молибдена. Страна изготовления — Китай. Хорошо держит заточку и хорошо затачивается. Используется «Spyderco». Близка к японской AUS-8.

8Cr14MoV
То же самое, что и 8Cr13MoV, но за счет повышенного содержания хрома более антикоррозионная. Многие китайсвкие реплики изготавливаются из этой стали.

9Cr14MoV
За счет большего содержания углерода чуть тверже, чем 8Cr13MoV. Широко используется на китайских репликах. Режет для ножей этой ценовой категории хорошо и легка в заточке.

  

 

А-2
60-62 HRC. Американская углеродистая самозакаливающаяся инструментальная сталь. Высокая прочность и способность держать заточку. Используется Крисом Ривом (Chris Reeve) в боевых ножах.

ATS-34
58-60 HRC. Высокотехнологичная нержавеющая сталь. Страна изготовления — Япония, Hitachi. Аналог 154СМ. Высокая жесткость. Одна из лучших сталей для ножей, достаточно дорогая. Используется в ножах «Spyderco» и «Benchmade».Также используется для изготовления бритвенных лезвий и лопаток реактивных турбин.

ATS-55
В отличии от ATS-34 не содержит молибден, соответственно более дешевая. Встречается у Spyderco.

AUS-4
54 HRC. Редкая нержавеющая дешевая сталь из-за низкого содержания углерода. Страна изготовления — Япония. Быстро теряет заточку, но легко затачивается. Аналог — 420-я сталь.

AUS-6
56 HRC. Нержавеющая сталь. Страна изготовления — Япония. Аналог 440А. Используется фирмой «Al Mar».

AUS-8
58 HRC. Нержавеющая ножевая сталь. Страна изготовления — Япония. Аналог 440В. Широко применяется благодаря хорошей износоустойчивости. Используется фирмой «Cold Steel».

 

 

 

AUS-10
60 HRC. Нержавеющая ножевая сталь. Страна изготовления — Япония. Аналог американской 440С, но из-за меньшего содержания хрома менее коррозионностойкая. Хорошая износоустойчивость.

Beta-ti Alloy
Титановый сплав. Водолазные и кухонные ножи.

BG-42
60-64 HRC. Японская нержавеющая сталь для ножей. Высокая жесткость, хорошо держит РК. Эту сталь в своих ножах «Sebenza» использует Крис Ривз (Chris Reeves).

Blue Paper Super 
Легированная сталь. Производится в Японии. Идет на изготовление профессиональных поварских ножей.

Carbon V
Марка стали, владельцем которой является Cold Steel. По свойствам это ножевая сталь схожа с О-1 и 1095.

CowryX (RT-6)
63-67 HRC. Аморфный металлический коррозионностойкий сплав. Страна изготовления — Япония.

CowryY (CP-4)
61-64 HRC. Аморфный металлический коррозионностойкий сплав. Страна изготовления — Япония.

CPM 440V
Хорошая нержавеющая сталь для ножа. Хорошо держит РК, затачивается с трудом. Эту сталь использует Sean McWilliams/

D-2
60-62 HRC. Инструментальная ножевая сталь, которую также называют «полунержавейкой». Более коррозионностойкая, чем углеродистые стали, но до свойств «нержавейки» не дотягивает. Высокая прочность, хорошо держит заточку. Аналог — наша Х12МФ. Страна изготовления — Япония. Применяется в ножаж Bob Dozier, Benchmade. Оптимальна для универсального ножа. Не поддается окончательной полировке.
Хорошие ножи из D2 выпускает SteelClaw.

 

 

DAMASTEEL
Сталь, полученная методом порошковой металлургии. Не является сплавом.

ELMAX
Инструментальная сталь. Широко используется скандинавскими кузнецами.

GIN-1 (G-2)
Хорошая нержавеющая сталь для ножа. Достаточно редка. Используется в ножах«Spyderco».

Н-1
58 HRC. Нержавеющая сталь для ножа. Отличная коррозионная стойкость, хорошие режущие свойства, отлично держит заточку. Сложна в обработке. Используется обычно в ножах «Spyderco».

INFI
Эксклюзивная сталь для ножа, используется только фирмой «Busse».

Inox
54-57 HRC. Высокопрочная нержавеющая сталь для ножей. Повышенная коррозионная стойкость. Широко применяется фирмой «Opinel».

КК
Легированная сталь, Япония, Hitachi. Используется в производстве поварских ножей и бритв.

L-6
Сталь для ленточных пил. Высокая прочность, хорошо держит РК.

LAK41, LAK42
Ножевая сталь, используемая в производстве дешевых кухонных ножей.

М-2
61-66 HRC. Быстрорежущая инструментальная сталь, используемая в производстве ножей. Идеально держит заточку. Низкая коррозионная стойкость и чувствительность к ударным нагрузкам. Применяется для производства фрез и сверл. Используется компанией «Benchmade».

Marss 500
Нержавеющая сталь. Широко применяется на шведских ножах.

N690Co
58-60 HRC. Так называемая «Австрийская 440C». От 440с отличается наличием кобальта и ванадия — благодаря этому улучшена коррозионная стойкость и более высокая твердость. Устойчива у ударным нагрузкам. Широко применяется в туристических ножах.

О-1
60-64 HRC. Хорошая углеродистая сталь масляной закалки для изготовления клинков. Несмотря на невысокую стоимость отличается хорошей прочностью. Применяется фирмой «Randall Made Knives». Легка в ковке. Быстро ржавеет.

Rostfrei
Нержавеющая сталь, Германия.

Sandvik 12C27 — шведская мартенситная, нержавеющая, хромистая сталь. Эластичная и гибкая сталь и в тоже время износостойкая. Хорошо затачивается даже в походных условиях «на коленке». Достаточно чистая по посторонним примесям. Широко используется при производстве ножей Helle. 

S-Star
Недорогая нержавеющая сталь, идет на изготовление кухонных ножей.

S30V (CPM S30V/S60V/S90V)
Нержавеющая мартенситная порошковая сталь для ножей. Разработана Крисом Ривом (Chris Reeve) и Диком Барбером (Dick Barber). Высокая прочность. Применяется многими производителями ножей. Высокая коррозионная стойкость и ударная вязкость. Все это семейство сталей хорошо держит заточку, особенно S60V и S90V. Но зато они более хрупки, чем S30V и их сложнее точить. Эти стали являются оптимальными для универсальных ножей. Другое название этих сталей — «металлическое стекло». Широко используются компаниями «Leatherman» и «Zero Tolerance».
S30V – 58-61 HRC

 

 

S60V – 55-57 HRC 
S90V — 56-59 HRC
И еще из этой линейки:
CPM S110V
CPM S125V
CPM 1V – 57-59 HRC
CPM 3V – 58-60 HRC
CPM 9V – 54-56 HRC
CPM 10V – 60 HRC
CPM 15V – 61-63 HRC
CPM M4 – 60-64 HRC – специальная быстрорежущая инструментальная сталь
CPM D2– 60-62 HRC

 

 

Silver 1,3,5
Марка нержавеющей японской стали. Используется при изготовлении кухонных ножей и ножниц.

SG2
64 HRC

SRK-8
Инструментальная японская сталь. Как правило используется для изготовления сельскохозяйственных инструментов.

Stellite 6K
42-46 HRC

T508, Т113
Французские стали.

Talonite
44-49 HRC

Vascower
Очень редкая сталь ввиду сложности обработки. Превосходная износостойкость

VG-10
59-61 HRC. Японская ножевая сталь. Заточку держит средне. Высокая коррозионная стойкость. Хорошо обрабатывается. Как правило идет на изготовление поварских ножей.

W1 W2
Углеродистая сталь, идет на изготовление напильников

YXR7
61-65 HRC

ZDP-189
Порошковая ножевая сталь высшего качества. Страна изготовления — Япония, Hitachi. Аналогов у этой стали пока нет. Применяется в ножах premium-класса. Высокая стоимость. Очень сложна в заточке. Идеальна для ножей, которые предназначены исключительно для своей главной функции — для реза.

 

Отечественные стали для ножей:

100Х13М
Хромомолибденовая сталь. Применяется при изготовлении медицинского инструмента.

30ХГСА
Другое название — «хромансиль». Высококачественная среднелегированная сталь. Создана советскими учеными в 40-х годах 20-го века для нужд авиации. Выдерживает высокую знакопеременную нагрузку. Превосходная ударная вязкость. Достаточно легка в термообработке. Идеальна для метательных ножей топоров.

 

 

40Х13/65Х13/95Х18/110Х18
Отечественные аналоги сталей 420 и 440. Наиболее широкое применение при изготовлении клинков — 95Х18. Достаточно прочная и гибкая, хорошо поддается и держит заточку. Коррозионносттойкая.
40Х13 — 53 HRC, 
95Х18 — 57-60 HRC
65Х13 — хирургическая (медицинская) сталь. Из нее также выпускает ножи наш «Кизляр».

65Г
Конструкционная рессорно-пружинная сталь. Быстро ржавеет, плохо держит РК. Но превосходная ударная вязкость. Идеальна для ножей, предназначенных для рубки.

Р6М5
Быстрорежущая сталь. Применяется для изготовления полотен механических пил. Хорошо держит заточку, но хрупка. Низкая коррозионная стойкость.

У7-У16
Отечественная инструментальная сталь, используемая в изготовлении ножей. У7-У9 — стали повышенной вязкости, ножами из этих сталей можно спокойно рубить. У10-У13 — стали повышенной твердости, боятся ударных нагрузок. Все эти стали хорошо держат заточку. Коррозионно не устойчивы, коррозия проникает в глубь клинка.

Х12МФ
Легированная инструментальная штамповая сталь, используемая при изготовлении ножей. Хорошая коррозионная стойкость при тщательной полировке клинка. Отлично держит заточку. Стойкость к ударным нагрузкам — средняя.

ХВ5
65-67 HRC. «Алмазная сталь». Самая высокая твердость среди инструментальных сталей. Подробно об «Алмазной стали».

 

 

 

ШХ15
Конструкционная подшипниковая сталь, применяемая в изготовлении ножей. Хорошо держит заточку. Коррозионно не устойчива, ржавеет поверхностно. Аналог — 52100.

Как производится сталь — краткое описание доменной печи

Есть два типа металлов, черных и цветных. Железо происходит из железа или содержит его, в то время как Цветные металлы не содержат железа.

Некоторые образцы черных металлов могут быть мягкой сталью, чугуном, высокопрочной сталью и инструментальной сталью.

Примеры из цветных металлов — медь, алюминий, магний, титан и т. д.

К делают сталь, железную руду сначала добывают из земли.Затем он плавится во взрыве. печи, в которых удаляются примеси и добавляется углерод. На самом деле очень простое определение стали — это «железо, легированное углеродом, обычно менее чем 1% ».

Следующий текст взят из Руководства по конструкции для металлургов. Руководство V-Том I.

Доменные печи требуют много вспомогательных средств для поддерживать их операции. Однако, говоря простым языком, сама печь представляет собой огромная стальная оболочка почти цилиндрической формы, облицованная жаропрочным кирпичом.После запуска или «продувки» печь работает непрерывно до тех пор, пока огнеупорная футеровка нуждается в обновлении или до тех пор, пока потребность в чугуне не упадет до предела где печь закрыта. Продолжительность работы печи с момента запуска до завершения называется «кампанией» и может длиться несколько лет.

Железная руда и другие железосодержащие материалы, кокс и известняк загружаются в топку сверху и спускаются вниз, становясь все горячее по мере того, как они раковина в теле печи, которая называется штабелем.В верхней половине в печи газ от сжигания кокса удаляет большое количество кислорода из чугуна руда. Примерно на полпути известняк начинает реагировать с примесями в руде. и кокс для образования шлака.

Зола кокса поглощается шлаком. Некоторое количество кремнезема в руде восстанавливается до кремния и растворяется в железе, как и немного углерода в коксе. На дне печи, где повышается температура значительно выше 3000 по Фаренгейту, расплавленный шлак плавает в ванне с расплавленным чугуном, который четыре или пять футов глубиной.Поскольку шлак плавает поверх чугуна, возможно слить через шлаковую выемку в печи. Расплавленный чугун выделяется из пода печи через летку. Выпуск железа и шлака является основным фактором, позволяющим загружать в печь дополнительные материалы. верх.

Это краткое описание сложных операций доменной печи представлены здесь, чтобы служить точкой отсчета для фактического потока операций. Очень часто в одном цехе могут быть устроены несколько доменных печей, так что наиболее эффективно можно использовать топливо, внутренние железнодорожные пути и т. д.

Отличный сайт о том, как производится сталь…
http://www.dofasco.ca/HOW_STEEL_IS_MADE/html/index.html

Как производится сталь? | Блог по литью металла

Введение в производство и свойства стальных сплавов

Сталевар на сталелитейном заводе.

По данным Всемирной ассоциации производителей стали, в 2019 году было произведено 1869,9 миллиона тонн стали. Это представляет собой рост производства на 3,4% по сравнению с 2018 годом и более чем вдвое превышает объем производства в 1999 году. В мире постоянно растет потребность в стали.Он используется в строительстве, промышленности и производстве. Будучи одновременно прочным и недорогим, он идеально подходит для всех видов производства.

Из чего сделана сталь?

Железо, основной элементарный компонент стали, является одним из самых богатых элементов земной коры. Все стальные сплавы в основном состоят из железа и углерода на 0,002–2,1% по весу. В этом диапазоне углерод связывается с железом, создавая прочную молекулярную структуру. Полученная микроструктура решетки помогает достичь определенных свойств материала, таких как прочность на разрыв и твердость, на которые мы полагаемся в стали.

Хотя вся сталь сделана из железа и углерода, разные типы стали содержат разное процентное содержание каждого элемента. Сталь также может включать другие элементы, такие как никель, молибден, марганец, титан, бор, кобальт или ванадий. Добавление различных элементов в «рецепт» стального сплава влияет на свойства его материала. Метод производства и обработки стали еще больше расширяет эти возможности.

Одна примечательная группа стальных сплавов содержит хром. Все такие сплавы широко известны как нержавеющая сталь.

Как сделать сталь

В основном сталь производится путем смешивания углерода и железа при очень высоких температурах (выше 2600 ° F).

Первичное производство стали производит сталь из продукта, называемого «чушковый чугун». Чугун — это выплавленное железо из руды, которая содержит больше углерода, чем требуется для стали.

Сталелитейная компания использует систему, которая пропускает кислород через плавку чугуна. Этот процесс создает равное окисление по всему расплавленному металлу. Окисление удаляет излишки углерода.Он также испаряет или связывает примеси, состоящие из таких элементов, как кремний, фосфор и марганец.

Вторичная выплавка стали осуществляется «в ковше». Это процесс рафинирования и легирования стали. Вторичное производство стали может начинаться с переплавки лома или продолжаться в ходе первичного процесса. Можно добавлять элементы, чтобы получить определенный сплав. Сталевар также может удалить поверхностные загрязнения (очистка от шлака). Ковш нагревается и охлаждается до температур, необходимых для необходимых химических процессов.

Режущая и наматывающая сталь для производства труб.

Чистовая сталь

В литейном производстве сталь отливают из песка или по выплавляемым моделям в узорчатые формы. На сталелитейном заводе сталь разливается в сырье для строительных материалов с помощью установки непрерывного литья под давлением. МНЛЗ позволяет получать стандартизированные необработанные стальные формы, а не готовые детали. Сырая сталь будет подвергнута механической обработке или переработке в конечные продукты. Сталелитейные заводы обычно отливают и формируют листы, заготовки, стержни, блюмы, трубы, слитки и проволоку.

Стан может также производить горячекатаный или холоднокатаный прокат в процессе производства.Эти процессы создают различные формы и отделки. Перед отправкой сталь может быть разрезана, намотана на катушку или скручена, прежде чем покинуть завод.

Сталь может подвергаться термообработке в литейном производстве или на заводе. Заключительные этапы, такие как закалка, отпуск, нормализация и отжиг, могут повлиять на поведение сплава в применении.

Изобретение стали

Археологи нашли самую раннюю сталь на месте, датируемом 4000 лет назад, в Турции. Тигельная сталь, как и знаменитая южно-индийская сталь Wootz, производилась стабильно еще в 4 ^{-м годах до нашей эры.Однако до середины 1800-х годов производство стали было невероятно сложной задачей.}

Сталь плавится около 2700 ° F. Поддержание такой высокой температуры было сложной задачей для древних печей, производящих тигельную сталь. Кроме того, примеси обнаруживаются в стальных сплавах, состоящих из таких элементов, как кремний и марганец. Управление ими по-прежнему представляет собой проблему. В древнем сталеплавильном производстве использовался долгий, многоступенчатый процесс. Основатели проводили долгий день, нагревая, перемешивая, очищая от шлаков и повторно нагревая свои сплавы. После того, как сталь была отлита, ее отправили обрабатывать кузнецы.Удары по наковальне создавали окончательные формы. Это также помогло распределить и уменьшить углеродную дисперсию, поры или включения.

В 1856 году Генри Бессемер получил патент на новый способ получения стали. Использование конвертера Бессемера, а не традиционных плавильных емкостей, позволило сталеплавильному предприятию барботировать воздух через расплавленный металл. При реакции с воздухом примеси окисляются и выделяются газы. Окисление также помогло создать и поддерживать высокую температуру, необходимую для выплавки стали.

Процесс, при котором один раз в день в литейном цехе и больше времени в кузнице был заменен 20-минутным процессом, позволяющим произвести 5 тонн стали. Сталь Бессемера также была прочнее и качественнее, чем могли надеяться производители стали. Это нововведение поддержало промышленную революцию.

Перемещение стального лома с помощью электромагнита.

Сталь магнитная?

Большая часть стали является магнитной, но не вся. Сталь в основном производится из железа, а железо — магнитное. Ферромагнетизм был впервые обнаружен в природе в «магнитных камнях» — камнях, сделанных из магнетита, оксида железа.Другие элементы, такие как кобальт и никель, также являются ферромагнитными. Эти элементы также иногда встречаются в стали.

Нержавеющая сталь, как известно, немагнитна, хотя все нержавеющие стали содержат железо, а многие — никель. По правде говоря, только некоторые нержавеющие сплавы являются немагнитными. Аустенитная нержавеющая сталь, содержащая никель, в большинстве случаев немагнитна (хотя при обработке она может стать очень слабо магнитной). Другие типы, такие как ферритные или мартенситные сплавы, являются нержавеющими и магнитными.

Свойства стали

Сталь

так широко используется из-за ее особых свойств материала в сочетании с ее относительно низкой стоимостью. По сравнению с другими многими другими строительными и инструментальными материалами (такими как дерево, камень, бетон или чугун), сплавы стали предлагают:

• Твердость : устойчивость к вдавливанию при нажатии с постепенно увеличивающимся давлением
• Вязкость : когда материал деформируется, вязкость описывает, как далеко он проходит до разрушения
• Предел текучести : сопротивление изменению формы при вытягивании с постепенно увеличивающимся давлением
• Предел прочности на разрыв : способность материала выдерживать растяжение до разрушения
• Ковкость : способность придавать форму путем удара или прессования без разрушения
• Пластичность : способность формировать форму без потери прочности — обрабатываемый металл часто делает его более хрупким, но пластичные материалы не так быстро становятся хрупкими в процессе работы.

Диапазон испытаний этих свойств варьируется в зависимости от сплава, но в целом сталь может быть как более твердой, так и более жесткой (менее хрупкой), чем многие другие материалы.

Инструментальные стали часто закаливают для достижения максимальной твердости.

Виды стали

Существует четыре основных группы стальных сплавов: углеродистые, инструментальные, легированные и нержавеющие стали.

• Углеродистая сталь — Низкоуглеродистые, средне- и высокоуглеродистые стали в основном различаются по твердости и пластичности. Низкоуглеродистые или низкоуглеродистые стали, как правило, более пластичны по сравнению с другими сталями, но также обладают меньшей твердостью.С другой стороны, высокоуглеродистые стали тверже. Однако высокоуглеродистая сталь обычно имеет более низкую пластичность.
• Инструментальная сталь — Для инструментальных сталей используется высокоуглеродистая сталь с добавлением таких элементов, как вольфрам, ванадий или молибден, прошедшая термообработку и закалку до высшей твердости.
• Легированная сталь — Это семейство сталей, как правило, относится к сталям, смешанным со специальными элементами, обеспечивающими исключительные свойства материала, за исключением тех, которые обычно относятся к другим семействам.Все стали — это сплавы, и многие из них имеют дополнительные элементы. Однако легированные стали — это необычные стали, созданные для конкретного применения, и они могут варьироваться от недорогих составов до экзотических сплавов, используемых для реактивных двигателей.
• Нержавеющая сталь —Эти стали легированы хромом, чтобы сделать их устойчивыми к ржавчине за счет пассивирования.

Производство стали: история вторичного использования

Одна из лучших характеристик стали (и других металлов) заключается в том, что лом может стать совершенно новым высококачественным металлом.В процессе вторичного производства стали создаются сплавы, не уступающие по качеству полученным из чугуна. Металлические предметы могут разлагаться от использования, но элементарный химический состав металла означает, что плавление и легирование создают совершенно новый продукт.

Таким образом, рост производства стали не требует соответствующего роста выплавки новой руды (хотя производство чугуна остается жизненно важной частью цепочки поставок стали). Восстановление и переработка стального лома означает, что вчерашняя автомобильная панель может стать двутавровой балкой завтрашнего дня.

Металл, 98% стали которого можно утилизировать, является одним из наиболее пригодных для вторичного использования продуктов в мире. Тем не менее, это не без экологических проблем. Кокс, одна из разновидностей угля, обычно используется в качестве исходного углерода в сталеплавильном производстве. Кроме того, высокая энергия, необходимая для плавления или плавления, окисления и других производственных процессов, действительно создает химические вещества и углекислый газ. К счастью, в сталелитейном секторе проводится множество исследований, направленных на устранение проблем с производством. Некоторые включают переработку углекислого газа обратно в саму сталь в качестве источника углерода, что снижает потребность в других источниках, таких как кокс.

После доработки и внедрения этих технологий сталеплавильное производство останется одной из основных отраслей промышленности будущего. Он поддерживает, движет и строит нашу экономику.

Элементы стали | Американский опыт | Официальный сайт

Streamliners: потерянные поезда Америки | Статья

Элементы стали

Железо является основным ингредиентом различных форм железа и стали, но различные типы металлов содержат также и другие элементы.Иногда эти элементы нежелательны; в других случаях они добавляются намеренно.

Элементы, используемые в стали

Углерод (C): Углерод, неметаллический элемент, образует ряд органических и неорганических соединений и может быть обнаружен в угле, нефти и известняке. Это основной упрочняющий элемент в углеродистых и низколегированных сталях. Атомный номер 6, атомный вес 12.01115.

Марганец (Mn): Марганец — хрупкий металлический элемент, который присутствует в руде пиролюзита.При производстве стали он вступает в реакцию с серой и помогает повысить термостойкость металла. Атомный номер 25, атомный вес 54,9380.

Фосфор (P): Фосфор — ядовитый неметаллический элемент, который помогает защитить металлические поверхности от коррозии. Атомный номер 15, атомный вес 30,9738.

Сера (S): Сера — неметаллический элемент, обнаруживаемый в основном в вулканических и осадочных отложениях. Сера в форме сульфида железа может сделать сталь слишком пористой и склонной к растрескиванию.Атомный номер 16, атомный вес 32,064.

Кремний (Si): Кремний — второй по распространенности элемент в земной коре, его можно найти в горных породах, песке и глине. Он действует как раскислитель при производстве стали. Атомный номер 14, атомный вес 28,086.

Никель (Ni): Никель — твердый металлический элемент, который содержится в вулканических породах. Без никеля нержавеющая сталь была бы менее устойчива к нагреванию и коррозии. Атомный номер 28, атомный вес 58,71.

Хром (Cr): Хром, металлический элемент, находится в земной коре.Он используется в производстве нержавеющей стали, чтобы сделать сталь стойкой к окислению и коррозии. Атомный номер 24, атомный вес 51,996.

Элементы состава стали (массовые проценты)

Чугун
Углерод 3,5%
Марганец 0,5%
Фосфор 0,13%
Сера 0,13%
Кремний 1,2%
Чугун содержит большое количество углерода, что делает его твердым и хрупким металлом. Чугун обычно использовался по всей Европе для изготовления церковных колоколов, а в колониальной Америке — кастрюль и сковородок.

Кованое железо
Углерод 0,035%
Марганец 0,075%
Фосфор 0,075%
Сера 0,1%
Кремний — 0,1%
Кованое железо — прочный, долговечный металл с низким содержанием углерода. Такие предметы, как замки, болты, инструменты и заборы, изготавливаются из этого металла. Прутки из кованого железа также продавались и продавались для последующего преобразования в сталь или чугун.

Обычная сталь
Углерод 1,35%
Марганец 1,65%
Фосфор 0,04%
Сера.05%
Кремний .06%
В начале 20 века новые процессы в производстве стали позволили стали превзойти железо как наиболее широко используемый конструкционный металл. Его большая прочность и доступность позволили мастерам возводить более прочные мосты и более высокие здания.

Высокопрочная сталь
Углерод 0,25%
Марганец 1,65%
Фосфор 0,04%
Сера 0,05%
Кремний 0,12%
Никель 2,5%
Хром 0,8%
Добавление сплавов в сталь дает более высокую прочность, больший износ -устойчивые металлы.Джеймс Идс использовал легированную сталь при строительстве моста через реку Миссисипи — первого стального моста, построенного в Америке.

Нержавеющая сталь
Углерод 0,08%
Марганец 2%
Фосфор 0,04%
Сера 0,03%
Кремний 0,75%
Никель 8%
Хром 18%
От ложек до смесителей, от автомобилей до поездов, нержавеющая сталь, своей гладкой блестящей поверхностью может украсить даже самые простые гаджеты. Помимо эстетической привлекательности, легкий вес и прочность нержавеющей стали делают ее идеальной для транспортировки.

Все, что вам нужно знать о стальных сплавах

Если вы когда-нибудь задумывались, какой металл в мире используется чаще всего, вы можете быть удивлены (или не удивлены в этом отношении), узнав, что это сталь. Сталь прочна и широко используется. Многие объекты, с которыми мы с вами регулярно взаимодействуем, сделаны из стали. Тем не менее, учитывая ее популярность и применимость, многие люди относительно не осведомлены о различных свойствах, тонкостях и использовании стали. Если это правда для вас, вы, вероятно, найдете интересную информацию в этом посте.

Истоки современных стальных сплавов

Сталь впервые была получена путем добычи железной руды из земли, плавления руды в печи для удаления примесей и добавления углерода. Сегодняшний процесс производства стали предполагает переработку существующей стали. Добывается ли она на Земле или перерабатывается, сталь представляет собой комбинацию железа и углерода.

Поскольку сталь полностью перерабатывается, нет ограничений на то, сколько раз сталь может быть повторно использована и перепрофилирована. По данным Американского института железа и стали,

«Североамериканские сталеплавильные печи потребляют почти 70 миллионов тонн отечественного стального лома при производстве новой стали… Используя стальной лом для производства новой стали, сталелитейная промышленность Северной Америки экономит энергию, выбросы, сырье и природные ресурсы.”

Кроме того, переработка стали не приводит к потере качества или прочности.

Стали группы: нержавеющая, углеродистая, инструментальная и сплав

Когда вы впервые пытаетесь понять сталь, легко потерпите поражение. Отчасти это связано с тем, что сталь состоит из четырех различных групп. Немного разобравшись в этих группах, вы найдете информацию о стали более удобоваримой. К четырем группам относятся нержавеющая сталь, углерод, инструмент и сплав, и они сгруппированы по химическому составу.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь известна как самая коррозионно-стойкая из четырех групп. Нержавеющая сталь обычно включает хром, никель или молибден, причем эти сплавы составляют около 11-30 процентов стали.

Из четырех групп сталей наиболее широко известна нержавеющая сталь. Он обычно используется в пищевой и пищевой промышленности, в медицинских инструментах, оборудовании и бытовой технике.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь

и нержавеющая сталь содержат одни и те же основные компоненты железа и углерода, но их состав различается по содержанию сплава.Углеродистая сталь содержит менее 10,5% сплава. Обычно углеродистую сталь разбивают на три подкатегории: низкоуглеродистая сталь (0,03–0,15% углерода), среднеуглеродистая сталь (0,25–0,50% углерода) и высокоуглеродистая сталь (0,55–1,10% углерода).

По мере увеличения процентного содержания углерода сталь становится тверже, и ее становится труднее сгибать или сваривать. Чаще используются низкоуглеродистые стали из-за более низких производственных затрат, большей пластичности и простоты использования в производстве.Низкоуглеродистые стали более склонны к деформации под нагрузкой, а высокоуглеродистые стали более склонны к разрушению под давлением. Низкоуглеродистые стали обычно используются в автомобильных панелях, болтах, приспособлениях, бесшовных трубах и стальных листах.

Инструментальная сталь

Инструментальная сталь имеет содержание углерода от 0,5% до 1,5%. Инструментальная сталь содержит другие добавки, в том числе вольфрам, хром, ванадий и молибден. Инструментальные стали известны своей твердостью и способностью удерживать режущую кромку при повышенных температурах.Это, в сочетании с устойчивостью к износу и деформации, делает инструментальную сталь идеально подходящей для использования при механической обработке и изготовлении инструмента.

Легированная сталь

Если вы разбираетесь в технологиях, сталь, которая попадает в любую из этих четырех групповых классификаций, является сплавом, но я говорю не об этом. «Легированная сталь» отличается от «стальных сплавов». Итак, что такое легированная сталь? Легированная сталь — это сталь, в состав которой входит около 5% легирующих элементов. Эти легирующие элементы могут включать марганец, хром, ванадий, никель и вольфрам.Добавление легирующих элементов увеличивает общую обрабатываемость и коррозионную стойкость.

Легированная сталь

чаще всего используется для производства труб, особенно труб, связанных с энергетикой. Он также используется в производстве нагревательных элементов в таких приборах, как тостеры, столовое серебро, кастрюли и сковороды, а также коррозионностойкие контейнеры.

Я надеюсь, что вы лучше понимаете сталь в целом и четыре группы стали, на которые часто подразделяются: нержавеющая сталь, углеродистая сталь, инструментальная сталь и легированная сталь.Если вы хотите узнать больше о нержавеющей стали, вы можете бесплатно скачать нашу техническую документацию по стали:

Знаете ли вы? Как из железа делают сталь

Сталь — один из самых универсальных материалов в мире. Он определяется как сплав железа и углерода, он прочен и долговечен. Кроме того, по данным Американского института железа и стали, более двух третей всей стали, производимой в Северной Америке, ежегодно перерабатывается. Однако для производства стали металлообрабатывающие компании должны выполнить несколько этапов, связанных с использованием сырого железа.

Почему для стали требуется сырое железо

Вся сталь производится из сырого железа. Как упоминалось ранее, сталь характеризуется наличием железа и углерода. Соотношение этих двух элементов варьируется в зависимости от конкретного типа изготавливаемой стали. С учетом сказанного, большинство типов стали содержат около 1% углерода и 97% железа, а оставшиеся 2% состоят из микроэлементов и примесей.

Количество углерода влияет на физические свойства стали.Вообще говоря, чем выше концентрация углерода, тем прочнее и тверже сталь. С учетом сказанного, добавление слишком большого количества углерода к стали может сделать ее восприимчивой к ржавчине и коррозии, а также затруднить сварку и формовку.

Выплавка чугуна

Будь то низкоуглеродистая, среднеуглеродистая или высокоуглеродистая, первым шагом к производству стали является выплавка сырого чугуна. После того, как железная руда была добыта и добыта, ее переплавляют в большой печи. Такие печи нередко достигают температуры более 3000 градусов по Фаренгейту.По мере того, как железо нагревается и ожижается, оно отделяется от примесей, тем самым создавая более чистое железо, которое лучше подходит для производства стали.

Добавление углерода

При выплавке сырого чугуна с целью производства стали металлообрабатывающие компании также будут использовать эту возможность для добавления углерода. Углерод, конечно, важен для этого процесса. Он отличает сталь от сырого железа, что обеспечивает большую прочность и долговечность. Когда сырое железо превращается из твердого в жидкое, добавляется определенное количество углерода.

Добавление известняка

Помимо углерода, металлообрабатывающие компании также будут загружать в печь известняк при производстве стали. И углерод, и известняк необходимы для производства стали. Известняк используется для удаления примесей, включая флюс, за счет отделения железа от примесей.

В прошлом производство стали было кропотливо утомительным и трудным, а также опасным процессом. Однако благодаря последним достижениям в области металлообработки компании могут производить значительно больше стали за меньшее время.Типичная доменная печь может превратить почти 400 тонн железа и углерода в сталь всего за 40 минут. Подовые печи могут производить аналогичные объемы стали, но требуют большего времени.

Нет тегов для этого сообщения.

Что такое нержавеющая сталь и как она производится?

Благодаря своей превосходной коррозионной стойкости, высокой прочности и привлекательному внешнему виду нержавеющая сталь находит широкое применение как на промышленных, так и на потребительских рынках.

Но как нержавеющая сталь превращается из груды лома или очищенной руды в свою окончательную форму и применение?

Большинство нержавеющих сталей начинают свой жизненный цикл аналогичным образом, прежде чем отправиться на переработку.Эта обработка — наряду с точным составом стального сплава — определяет его многие характеристики.

Итак, чтобы понять, как производится нержавеющая сталь, мы должны сначала погрузиться в ее состав.

Что такое нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь — это сплав железа и хрома.

Хотя нержавеющая сталь должна содержать не менее 10,5% хрома, точные компоненты и соотношения будут зависеть от требуемой марки и предполагаемого использования стали.

Другие распространенные добавки:

• Никель
• Углерод
• Марганец
• Молибден
• Азот
• Сера
• Медь
• Кремний

Точный состав сплава строго измеряется и оценивается на протяжении всего процесса легирования, чтобы гарантировать, что сталь демонстрирует требуемые качества.

Распространенные причины добавления других металлов и газов в сплав нержавеющей стали:

• Повышенная коррозионная стойкость
• Устойчивость к высоким температурам
• Низкотемпературная стойкость
• Повышенная прочность
• Улучшенная свариваемость
• Повышенная формуемость
• Управляющий магнетизм

То, что содержится в вашей нержавеющей стали, — не единственный фактор, определяющий ее уникальные характеристики, однако…

Способ изготовления в дальнейшем изменит свойства стали.

Как производится нержавеющая сталь

Точный процесс получения марки нержавеющей стали будет отличаться на более поздних стадиях. То, как сорт стали формуется, обрабатывается и обрабатывается, играет важную роль в определении того, как она будет выглядеть и работать.

Перед созданием готового стального изделия необходимо сначала создать расплавленный сплав.

По этой причине для большинства марок стали используются общие этапы запуска.

Шаг 1: плавление

Производство нержавеющей стали начинается с плавки металлолома и добавок в электродуговой печи (ДСП).Используя электроды большой мощности, ДСП нагревает металлы в течение многих часов для создания расплавленной жидкой смеси.

Поскольку нержавеющая сталь на 100% подлежит вторичной переработке, многие заказы на нержавеющую сталь содержат до 60% вторичной стали. Это помогает не только контролировать расходы, но и снижает воздействие на окружающую среду.

Точные значения температуры зависят от марки стали.

Шаг 2: Удаление содержания углерода

Углерод помогает повысить твердость и прочность железа.Однако слишком много углерода может создать проблемы, такие как выделение карбида во время сварки.

Перед разливкой жидкой нержавеющей стали необходима калибровка и снижение содержания углерода до надлежащего уровня.

Есть два способа контролировать содержание углерода в литейном производстве.

Первый — обезуглероживание кислородом аргона (AOD). Введение газовой смеси аргона в жидкую сталь снижает содержание углерода с минимальными потерями других важных элементов.

Другой используемый метод — вакуумное кислородное обезуглероживание (VOD).В этом методе расплавленная сталь переносится в другую камеру, где кислород вводится в сталь при приложении тепла. Затем с помощью вакуума из камеры удаляются выпускаемые газы, что еще больше снижает содержание углерода.

Оба метода обеспечивают точный контроль содержания углерода, чтобы гарантировать правильную смесь и точные характеристики в конечном продукте из нержавеющей стали.

Шаг 3: Настройка

После восстановления углерода происходит окончательная балансировка и гомогенизация температуры и химического состава.Это гарантирует, что металл соответствует требованиям к его предполагаемой марке и что состав стали остается неизменным на протяжении всей партии.

Образцы протестированы и проанализированы. Затем производятся корректировки до тех пор, пока смесь не будет соответствовать требуемому стандарту.

Шаг 4: Формовка или отливка

Создав расплавленную сталь, литейный цех должен создать примитивную форму, используемую для охлаждения и обработки стали. Точная форма и размеры будут зависеть от конечного продукта.

Общие формы включают:

• Цветет
• Заготовки
• Плиты
• Стержни
• Трубы

Формы затем помечаются идентификатором для отслеживания партии в различных последующих процессах.

Далее шаги будут отличаться в зависимости от предполагаемой марки и конечного продукта или функции. Плиты становятся пластинами, полосами и листами. Блюмы и заготовки превращаются в прутки и проволоку.

В зависимости от заказанной марки или формата сталь может проходить некоторые из этих этапов несколько раз для создания желаемого внешнего вида или характеристик.

Следующие шаги являются наиболее распространенными.

Горячая прокатка
Этот этап, выполняемый при температурах выше температуры рекристаллизации стали, помогает установить приблизительные физические размеры стали.Точный контроль температуры на протяжении всего процесса сохраняет сталь достаточно мягкой, чтобы работать без изменения структуры.

В процессе используются повторяющиеся проходы для медленной корректировки размеров стали. В большинстве случаев для достижения желаемой толщины потребуется прокатка на нескольких станах с течением времени.

Холодная прокатка
Холодная прокатка, которая часто используется, когда требуется точность, происходит при температуре ниже температуры рекристаллизации стали. Ролики с несколькими опорами используются для формовки стали.Этот процесс создает более привлекательную и однородную поверхность.

Однако он также может деформировать структуру стали и часто требует термической обработки для рекристаллизации стали до ее исходной микроструктуры.

Отжиг
После прокатки большая часть стали проходит процесс отжига. Это включает в себя контролируемые циклы нагрева и охлаждения. Эти циклы помогают смягчить сталь и снять внутреннее напряжение.

Точные значения температуры и времени будут зависеть от марки стали, при этом скорость нагрева и охлаждения влияет на конечный продукт.

Удаление окалины или травление
Поскольку сталь обрабатывается на различных этапах, на ее поверхности часто накапливается окалина.

Это скопление не просто непривлекательно. Это также может повлиять на стойкость к пятнам, долговечность и свариваемость стали. Удаление накипи необходимо для создания оксидного барьера, который придает нержавеющей стали характерную устойчивость к коррозии и пятнам.

При удалении окалины или травлении эти окалины удаляются либо с помощью кислотных ванн (известное как кислотное травление), либо с помощью контролируемого нагрева и охлаждения в бескислородной среде.

В зависимости от конечного продукта металл может вернуться на прокатку или выдавливание для дальнейшей обработки. За этим следуют повторные фазы отжига до достижения желаемых свойств.

Резка
Когда сталь обработана и готова, партия разрезается в соответствии с требованиями заказа.

Наиболее распространенными методами являются механические, такие как резка гильотинными ножами, дисковыми ножами, высокоскоростными лезвиями или штамповка штампами.

Однако для сложных форм также может использоваться газовая резка или плазменная резка.

Наилучший вариант будет зависеть как от требуемой марки стали, так и от желаемой формы поставляемого продукта.

Отделка
Нержавеющая сталь доступна в различных вариантах отделки от матовой до зеркальной. Отделка — один из последних этапов производственного процесса. Обычные методы включают кислотное или песчаное травление, пескоструйную очистку, ленточное шлифование, полировку ленты и полировку ленты.

На этом этапе сталь собирается в окончательном виде и готовится к отправке заказчику.Рулоны и рулоны — распространенные способы хранения и отправки больших количеств нержавеющей стали для использования в других производственных процессах. Однако окончательный вид будет зависеть от типа требуемой стали и других факторов, специфичных для заказа.

Последние мысли

Понимание надлежащих марок и типов нержавеющей стали для конкретных применений и сред является важной частью обеспечения долговременных результатов и оптимизации затрат. Ищете ли вы что-то прочное и устойчивое к коррозии для морской среды или что-то потрясающее и простое в уходе для использования в ресторане, для ваших нужд найдется сплав нержавеющей стали.

Если вам интересно, как нержавеющая сталь может работать в вашем следующем проекте, проконсультируйтесь с Unified Alloys. Являясь ведущим поставщиком нержавеющей стали в Канаде на протяжении более 40 лет, мы обладаем знаниями и ресурсами, чтобы помочь вам найти продукт, идеально соответствующий вашим требованиям.

Как производится нержавеющая сталь?

Возможно, вы уже знакомы со свойствами различных типов нержавеющей стали, например, с тем, как нержавеющая сталь марки 304 обладает превосходной коррозионной стойкостью или как отожженная и снятая напряжения нержавеющая сталь 430 имеет невероятно высокую твердость.Однако у многих возникает один общий вопрос: «Как производится нержавеющая сталь?»

Хотя Marlin Steel не производит слитки или проволоку из нержавеющей стали, производственная группа ежедневно работает с металлом из нержавеющей стали. Чтобы понять, как работать с различными типами нержавеющей стали, необходимо знать, как они сделаны и как их можно модифицировать.

Итак, вот краткое объяснение того, как производится нержавеющая сталь.

Что такое нержавеющая сталь?

Прежде чем объяснять, как производится нержавеющая сталь, важно знать, что такое нержавеющая сталь и чем она отличается от простой стали.По своей сути нержавеющая сталь представляет собой сплав железа и нескольких других элементов (таких как никель, хром, молибден и углерод), который более устойчив к коррозии, чем обычное железо или сталь (которые просто железо и углерод).

Эти элементы из нержавеющей стали, такие как никель, хром и другие добавки, создают пассивный оксидный слой, который препятствует образованию ржавчины и создает блестящую отражающую поверхность. Блестящую поверхность нержавеющей стали очень трудно потускнить по сравнению с простой сталью, поэтому ее называют «нержавеющей» сталью.

Сырье

Металлическая нержавеющая сталь образуется при плавлении никеля, железной руды, хрома, кремния, молибдена и других материалов. Металл из нержавеющей стали содержит множество основных химических элементов, которые, сплавившись вместе, образуют мощный сплав.

Различные пропорции элементов из нержавеющей стали — железа, никеля, хрома, молибдена и углерода (среди прочих) — определяют тип нержавеющей стали. Отношение железа к другим материалам влияет на то, насколько прочен защитный оксидный слой, насколько устойчив металл к определенным коррозионным веществам, а также на некоторые другие механические свойства (твердость, температуру плавления, модуль сдвига и т. Д.).

Эти различные соотношения компонентов из нержавеющей стали позволяют производить различные типы сплавов нержавеющей стали. Каждая уникальная комбинация называется «сортом» нержавеющей стали, например, нержавеющая сталь марки 304, нержавеющая сталь марки 316 или нержавеющая сталь марки 420.

Как производится нержавеющая сталь?

Во-первых, при производстве нержавеющей стали производитель должен точно определить, какой тип нержавеющей стали он хочет производить. Это важно, потому что сорт нержавеющей стали, которую они хотят изготавливать, будет влиять на соотношение материалов нержавеющей стали, которые будут присутствовать в смеси, таких как железо, углерод, никель и т. Д.Эти соотношения не всегда точны — иногда они находятся в диапазоне из-за неизбежного риска расхождения в чистоте каждого элемента в смеси.

Производственный процесс: как сделать нержавеющую сталь

После того, как сырье собрано, можно начинать остальную часть процесса производства нержавеющей стали. Вот основные шаги:

1. Плавка сырья. Различные материалы из нержавеющей стали помещаются в печь (обычно это электрическая печь для современных применений в производстве нержавеющей стали) и нагреваются до их точки плавления.По данным Metallica.com и других источников, этот процесс может занять от 8 до 12 часов. Как только металл расплавлен, производство нержавеющей стали может переходить к следующему этапу.
2. Удаление излишков углерода. Расплавленный материал помещают в систему вакуумного кислородного обезуглероживания (VOD) или кислородного обезуглероживания аргона (AOD) для удаления избыточного углерода. В зависимости от того, сколько углерода удаляется, в результате этого процесса может быть получен стандартный или низкоуглеродистый вариант сплава — например, 304 по сравнению с нержавеющей сталью 304L.Это может повлиять на прочность на разрыв и твердость конечного продукта.
3. Настройка или перемешивание. Чтобы улучшить качество конечного продукта, расплавленную сталь можно перемешать, чтобы помочь распределить и / или удалить определенные компоненты нержавеющей стали из смеси. Это помогает обеспечить однородное качество нержавеющей стали и соответствие спецификациям, требуемым конечными пользователями (например, Marlin Steel).
4. Формовка металла. По мере того, как нержавеющая сталь начинает остывать, ее подвергают различным процессам формования — начиная с горячей прокатки, пока температура стали еще выше температуры кристаллизации.Горячая прокатка помогает придать стали грубую форму и часто используется для создания заготовок или блюсов из металла. Для создания металлических блюмов или заготовок точных размеров нержавеющая сталь может подвергаться холодной прокатке.
5. Термическая обработка / отжиг. Для снятия внутренних напряжений и изменения механических свойств нержавеющей стали ее можно отжигать (нагревать и охлаждать в контролируемых условиях). После отжига сталь может нуждаться в удалении окалины, чтобы не повредить защитный оксидный слой.
6. Резка и формовка. После процесса отжига нержавеющая сталь подвергается различным процессам резки и формовки, чтобы создать идеальный конечный продукт для применения. Конкретные операции, используемые для резки нержавеющей стали, будут варьироваться в зависимости от размера и формы заготовки / блюма и желаемого конечного продукта. Например, при изготовлении толстых металлических пластин сталь можно разрезать механически большими ножницами по металлу. Между тем, вырубные станки с ЧПУ или станки для лазерной резки могут использоваться для вырезания форм из более тонких металлических листов.Производственная группа Marlin Steel часто создает индивидуальные вырезы из листового металла с помощью лазеров и пробивных станков с ЧПУ.
7. Обработка поверхностей. Производитель нержавеющей стали может нанести различную отделку поверхности на свои заготовки, блюмы или проволоку из нержавеющей стали перед их отправкой другим производителям. Конкретная нанесенная отделка будет варьироваться в зависимости от предполагаемого использования стали, но один из наиболее распространенных видов отделки поверхности — это просто шлифование поверхности, чтобы удалить загрязнения и сделать ее более гладкой.
   

Контроль качества

Перед отделкой корзины или изделия из нержавеющей стали инженеры Marlin Steel проводят анализ методом конечных элементов для каждой конструкции. Для поддержания контроля качества Marlin Steel использует новейшее программное обеспечение для анализа конструктивных элементов от Autodesk, поскольку оно обеспечивает невероятно точное моделирование всего за несколько минут, что значительно экономит время, труд и материалы по сравнению с процессами ручного тестирования.

В этом процессе анализа FEA инженеры Marlin могут запрограммировать программное обеспечение для моделирования различного распределения веса корзины при различных температурах и после воздействия определенных химикатов.

Проверяя эти эффекты, команда Marlin Steel может выявить потенциальные проблемы еще до завершения работы, гарантируя, что заказчик получит корзину из нержавеющей стали высочайшего качества.

Производство нержавеющей стали на Marlin Steel

Marlin Steel не производит проволоку и листовой металл из нержавеющей стали собственными силами.