La fabricación de acero inoxidable forjado es un proceso de varios pasos: la chatarra de acero se funde y luego se moldea en una forma sólida trabajable; el acero solidificado se forma, se trata térmicamente, se limpia y se pule para cumplir con las especificaciones deseadas. Por último, el acero inoxidable terminado se empaqueta y se envía a los fabricantes.
Fusión y colada
El acero y los metales de aleación se cargan en un horno de arco eléctrico. Una vez en el horno, el metal se calienta a una temperatura específica por encima de su punto de fusión, generalmente superior a 2800 °F. Debido a las temperaturas extremas, la precisión y los grandes volúmenes necesarios para la producción de acero, la etapa de fusión generalmente requiere de 8 a 12 horas. Durante esta etapa, los técnicos del acero controlan regularmente la temperatura del baño y la composición química. Una vez que la aleación de acero se funde por completo, la mezcla se refina. Se bombea gas argón y oxígeno al horno, donde convierten algunas impurezas en gas y hacen que otras formen escoria para facilitar su eliminación. El acero refinado se moldea en formas listas para la máquina, que incluyen tochos (rectángulos), palanquillas (redondas o cuadradas), losas, varillas y tubos redondos.
Formando
El laminado en caliente se produce por encima de la temperatura de recristalización del acero. La mayor parte del acero fundido se forma mediante el laminado en caliente: la losa, el desbaste o la palanquilla se calientan y pasan por rodillos enormes, estirando el acero hasta obtener una forma más larga y delgada. Cada losa se transforma en una lámina, placa o tira, mientras que los desbaste y las palanquillas se transforman en alambres y barras. El laminado en frío se utiliza cuando se requieren dimensiones más precisas o un brillo superficial superior. Se produce por debajo de la temperatura de recristalización del acero. El laminado en frío utiliza ruedas de diámetro pequeño con una serie de ruedas de soporte para crear láminas lisas y anchas de acero inoxidable con tolerancias estrechas.
Tratamiento térmico
El tratamiento térmico refuerza el acero inoxidable laminado mediante la recristalización de la microestructura deformada. La mayoría de los aceros inoxidables se tratan térmicamente mediante recocido: el acero inoxidable se calienta a una temperatura exacta superior a su temperatura de cristalización y se enfría lentamente en condiciones controladas. Este proceso alivia las tensiones internas y ablanda el acero inoxidable. La temperatura, el tiempo y la velocidad de enfriamiento del recocido afectan las propiedades del acero completo.
Descalcificación
Una pieza laminada de acero inoxidable adquiere una capa de “cascarilla de laminación” oxidada, que debe eliminarse para restaurar un acabado superficial brillante. La cascarilla de laminación generalmente se elimina mediante medios químicos como la limpieza eléctrica y el decapado. En el decapado, el acero inoxidable se sumerge en un baño de ácido nítrico-fluorhídrico. La limpieza eléctrica utiliza un cátodo y ácido fosfórico para pasar una corriente sobre la superficie del acero inoxidable. Ambos procesos desincrustan eficazmente la superficie. El metal desincrustado se remata con un enjuague con agua a alta presión, dejando un acabado brillante.
Corte
El acero inoxidable se corta con una forma y un tamaño específicos. La mayoría de los cortes se realizan mecánicamente: el acero inoxidable se puede cortar con cuchillas circulares, serrar con cuchillas de alta velocidad o troquelar con punzones. A veces se utilizan métodos alternativos, como el corte con llama, plasma y chorro de agua.
Refinamiento
Los aceros inoxidables se pueden fabricar con una amplia variedad de acabados superficiales. El acabado superficial elegido no es puramente estético: ciertos acabados hacen que el acero inoxidable sea más resistente a la corrosión, más fácil de limpiar o más fácil de usar en la fabricación. El tipo de acabado está determinado por la aplicación prevista. Los acabados superficiales son el resultado combinado de los procesos de fabricación y el método de acabado. El laminado en caliente, el recocido y el descascarillado producen un acabado mate. El laminado en caliente seguido del laminado en frío sobre rodillos de pulido produce un acabado brillante, mientras que una combinación de laminado en frío, recocido y abrillantado con una superficie fina crea una superficie reflectante. Para el acabado de las superficies de acero inoxidable se utiliza una variedad de equipos de esmerilado, pulido, abrillantado y arenado.
Endurecimiento por trabajo
El endurecimiento por deformación es el proceso de endurecimiento del material mediante la deformación. Los aceros inoxidables se endurecen rápidamente en general, y la velocidad exacta depende del grado específico. Los aceros austeníticos se endurecen más fácilmente que otros grados.
Control de calidad e inspección
Existen controles en proceso durante toda la fabricación y producción de aceros inoxidables, pero eso no es suficiente para cumplir con los estándares internacionales de calidad. Antes de ser enviado, cada lote de acero inoxidable debe someterse a pruebas químicas y mecánicas para garantizar que cumple con las especificaciones deseadas. Las pruebas mecánicas miden la capacidad física de un acero inoxidable para soportar cargas, tensiones e impactos. Las pruebas mecánicas incluyen las pruebas de tracción, Brinell y tenacidad descritas anteriormente en las propiedades mecánicas. Las pruebas químicas verifican la química exacta de una muestra antes de certificar el grado de acero inoxidable. Las pruebas químicas generalmente se llevan a cabo mediante análisis espectroquímico no destructivo. La resistencia a la corrosión es de particular importancia para los aceros inoxidables. Las acerías prueban y miden la resistencia a la corrosión con pruebas de niebla salina: cuanto más tiempo permanezca el acero sin sufrir daños por corrosión después de la exposición a la niebla salina, mayor será la resistencia a la corrosión.
Fabricación
Los aceros inoxidables son un material muy útil que se utiliza para fabricar una amplia gama de productos. La mayor parte del acero inoxidable se envía a un fabricante, donde se somete a un proceso de conformación, tratamiento térmico, mecanizado y soldadura para formar un producto en particular. Los aceros inoxidables se utilizan con frecuencia para producir componentes para las industrias de automóviles, barcos, aviones y servicios alimentarios, entre muchas otras.
