不锈钢生产加工
从钢厂到工厂，优质不锈钢是如何炼成的
我们已经制造钢铁一千年了，但不锈钢是一个相对较新的产品。它是由英国冶金学家哈里·布雷尔利于 1913 年发明的。从那时起，化学家、工程师和材料科学家一直在进行试验。作为一种防锈合金，它可以提供与钢相同的材料性能，以及铝等合金的防锈性，但成本更低。起初，不锈钢主要用于小型应用，作为水表或泵的部件，以及出色的餐具。如今，它也被大量用作结构建筑材料。
有两种方法可以制造不锈钢物体： 产品可以由经过锤击、轧制和连接的生钢件制成。或者它可能是由浇注在形状像最终产品的模具中的钢水制成的。哪种不锈钢生产方法更有效，取决于产品是什么以及它可能用于什么。
不锈钢生产工艺
不锈钢生产是一个多步骤的过程：废钢被熔化、铸造成固体形状、热处理、清洁和抛光。
- 熔炼和铸造
- 成型
- 热处理
- 除垢
- 加工硬化
- 切割或加工
- 整理
熔炼和铸造
钢和合金金属被装入电弧炉。一旦进入熔炉，金属就会被加热到高于其熔点的特定温度，通常超过 2800°F。由于需要极高的温度、精度和大体积，熔化阶段通常需要 8-12 小时。在这个阶段，钢铁技术人员会定期检查镀液温度和化学成分。
在钢合金完全熔化后，混合物被精炼。氩气和氧气被泵入熔炉，在那里它们将杂质转化为气体并导致其他杂质形成熔渣以便于去除。对于大多数应用，精炼钢被铸造成包括大方坯、钢坯、板坯、棒材和圆管在内的形式。这些将用作锻造产品的原材料。铸造厂可以通过为该设计创建模具来将不锈钢铸造成最终的预期形状。这种形状可能会作为精加工步骤而不是制造步骤进行一些机加工。
成型
大多数铸钢是通过热轧形成的——板坯、大方坯或钢坯被加热并通过大型轧辊，将钢拉伸成更长、更薄的形式。热轧发生在钢的再结晶温度之上。每块板坯被成型为薄板、板材或带材，而大方坯和钢坯被成型为线材和棒材。
当需要更精确的尺寸或出色的表面光泽时，使用冷轧。它发生在钢的再结晶温度以下。冷轧使用带有一系列支撑轮的小直径轮子来制造光滑、宽阔的不锈钢板，以达到紧密的公差。
热处理
热处理通过使变形的微观结构再结晶来强化轧制不锈钢。大多数不锈钢通过退火进行热处理。不锈钢被加热到高于其结晶温度的精确温度，并在受控条件下缓慢冷却。这个过程可以减轻内部应力并软化不锈钢。退火温度、时间和冷却速度都会影响整钢的性能。
除垢
一块不锈钢轧制获得一层氧化的“轧制氧化皮”，需要将其洗掉以恢复光泽的表面光洁度。氧化皮通常通过电清洗和酸洗等化学方法去除。在酸洗中，不锈钢被浸没在硝酸-氢氟酸浴中。电清洗利用阴极和磷酸将电流传递到不锈钢表面。用高压水冲洗去鳞的金属，留下明亮、有光泽的表面。
加工硬化
加工硬化是通过变形强化材料的过程。不锈钢总体上快速硬化，具体速率由特定等级决定。奥氏体钢比其他钢种更容易硬化。
切割或加工
不锈钢被切割成指定的形状和尺寸。不锈钢可以用圆刀剪切，用高速刀片锯切，或用冲头冲裁。有时会使用火焰切割、等离子切割和水射流切割等替代方法。
对于在铸造厂铸造的物体已经接近最终形状，这个切割/加工阶段可能只是清洁连接线，使测量达到精确的公差，或者创建表面光洁度。
整理
不锈钢可以制成多种表面处理。选择的表面光洁度并不是纯粹的美学。某些饰面使不锈钢更耐腐蚀、更容易清洁或更容易用于制造。饰面类型由预期应用决定。
表面光洁度是制造工艺和精加工方法的综合结果。热轧、退火和去氧化皮会产生无光泽的表面。热轧，然后在抛光辊上进行冷轧，产生光亮的光洁度。冷轧、退火和抛光与精细表面的结合形成了反射表面。一系列研磨、抛光、抛光和喷砂设备用于精加工不锈钢表面。
质量控制和检验
尽管在不锈钢的整个制造和制造过程中都存在过程控制，但它们通常不足以满足国际质量标准。每批不锈钢在发货前都必须经过化学和机械测试，以确保其符合要求的规格。
机械测试
机械测试测量不锈钢承受载荷、应力和冲击的物理能力。力学测试包括上述力学性能中描述的拉伸、布氏和韧性测试。
化学测试
化学测试在证明不锈钢等级之前检查样品的确切化学成分。化学测试通常通过无损光谱化学分析进行。耐腐蚀性对不锈钢尤为重要。钢厂通过盐雾试验来测试和测量耐腐蚀性——钢在盐雾中保持不受腐蚀的时间越长，耐腐蚀性就越高。
全球不锈钢产量
不锈钢发明后，工程师和发明家很快找到了它的应用。在 Brearley 意识到他的铬钢是防锈的五年后，餐具才开始生产。到 1926 年，当不锈钢 13 岁时，它开始用于外科植入物。 1935 年看到了第一台不锈钢复合飞机。战争努力帮助提高了不锈钢的制造能力。
2005 年至 2018 年间，不锈钢产量翻了一番，全球产量达到 5070 万吨。中国是世界上最大的金属生产国。
作为建筑用品中的一个相对较新的人，不锈钢是一种具有更多可能性的材料。双相不锈钢等创新仍在发生。随着对新化学物质的探索，可能会继续发现新等级的不锈钢，用于我们尚未想象的应用。
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