A fabricação de aço inoxidável forjado é um processo de várias etapas: a sucata de aço é derretida e, em seguida, fundida em uma forma sólida trabalhável; o aço solidificado é formado, tratado termicamente, limpo e polido para atender às especificações desejadas. Finalmente, o aço inoxidável acabado é embalado e enviado aos fabricantes.
Fusão e fundição
Aço e metais de liga são carregados em um forno de arco elétrico. Uma vez no forno, o metal é aquecido a uma temperatura específica acima do seu ponto de fusão, geralmente acima de 2800°F. Devido às temperaturas extremas, precisão e grandes volumes necessários para a produção de aço, o estágio de fusão geralmente requer de 8 a 12 horas. Durante esse estágio, os técnicos de aço verificam regularmente a temperatura do banho e a composição química. Depois que a liga de aço é completamente derretida, a mistura é refinada. Gás argônio e oxigênio são bombeados para o forno, onde convertem algumas impurezas em gás e fazem com que outras formem escória para fácil remoção. O aço refinado é fundido em formas prontas para máquina, incluindo blocos (retângulos), tarugos (redondos ou quadrados), placas, hastes e tubos redondos.
Formando
A laminação a quente ocorre acima da temperatura de recristalização do aço. A maior parte do aço fundido é formada por laminação a quente: a placa, bloco ou tarugo é aquecido e passado por rolos enormes, esticando o aço em uma forma mais longa e fina. Cada placa é formada em uma folha, placa ou tira, enquanto blocos e tarugos são formados em fios e barras. A laminação a frio é usada quando dimensões mais precisas ou um brilho de superfície superior são necessários. Ela ocorre abaixo da temperatura de recristalização do aço. A laminação a frio usa rodas de pequeno diâmetro com uma série de rodas de suporte para criar folhas lisas e largas de aço inoxidável para tolerâncias estreitas.
Tratamento térmico
O tratamento térmico fortalece o aço inoxidável laminado recristalizando a microestrutura deformada. A maioria dos aços inoxidáveis é tratada termicamente por recozimento – o aço inoxidável é aquecido a uma temperatura exata acima de sua temperatura de cristalização e resfriado lentamente sob condições controladas. Este processo alivia tensões internas e amolece o aço inoxidável. A temperatura de recozimento, o tempo e a taxa de resfriamento impactam as propriedades do aço completo.
Descalcificação
Uma peça laminada de aço inoxidável adquire uma camada de "escamas de laminação" oxidadas, que precisa ser lavada para restaurar um acabamento de superfície brilhante. As escamas de laminação são geralmente removidas por meios químicos, como limpeza elétrica e decapagem. Na decapagem, o aço inoxidável é submerso em um banho de ácido nítrico-fluorídrico. A limpeza elétrica faz uso de um cátodo e ácido fosfórico para passar uma corrente na superfície do aço inoxidável. Ambos os processos efetivamente desincrustam a superfície. O metal desincrustado é finalizado com um enxágue de água de alta pressão, deixando um acabamento brilhante e brilhante.
Corte
O aço inoxidável é cortado em um formato e tamanho especificados. A maioria dos cortes é feita mecanicamente – o aço inoxidável pode ser cortado com facas circulares, serrado com lâminas de alta velocidade ou cortado com punções. Métodos alternativos, como corte por chama, plasma e jato de água, são usados algumas vezes.
Acabamento
Aços inoxidáveis podem ser feitos com uma grande variedade de acabamentos de superfície. O acabamento de superfície escolhido não é puramente estético – certos acabamentos tornam o aço inoxidável mais resistente à corrosão, mais fácil de limpar ou mais facilmente usado na fabricação. O tipo de acabamento é determinado pela aplicação pretendida. Acabamentos de superfície são o resultado combinado de processos de fabricação e método de acabamento. Laminação a quente, recozimento e descalcificação produzem um acabamento fosco. Laminação a quente seguida de laminação a frio em rolos de polimento produzindo um acabamento brilhante, enquanto uma combinação de laminação a frio, recozimento e polimento com uma superfície fina cria uma superfície reflexiva. Uma variedade de equipamentos de retificação, polimento, polimento e jateamento de areia é usada no acabamento de superfícies de aço inoxidável.
Endurecimento por Trabalho
Endurecimento por trabalho é o processo de fortalecimento de material por meio de deformação. Aços inoxidáveis endurecem rapidamente no geral, com a taxa exata determinada pelo grau específico. Aços austeníticos endurecem mais prontamente do que outros graus.
Controle de Qualidade e Inspeção
Existem controles em processo durante toda a fabricação e fabricação de aços inoxidáveis, mas isso não é suficiente para atender aos padrões internacionais de qualidade. Antes de ser enviado, cada lote de aço inoxidável deve passar por testes químicos e mecânicos para garantir que atenda às especificações desejadas. Os testes mecânicos medem a capacidade física de um aço inoxidável de suportar cargas, tensões e impactos. Os testes mecânicos incluem os testes de tração, Brinell e tenacidade descritos acima em propriedades mecânicas. Os testes químicos verificam a química exata de uma amostra antes de certificar o grau do aço inoxidável. Os testes químicos geralmente são realizados por análise espectroquímica não destrutiva. A resistência à corrosão é de particular importância para aços inoxidáveis. As siderúrgicas testam e medem a resistência à corrosão com testes de névoa salina - quanto mais tempo o aço permanecer intacto pela corrosão após a exposição à névoa salina, maior será a resistência à corrosão.
Fabricação
Aços inoxidáveis são um material altamente útil usado para fabricar uma grande variedade de produtos. A maioria dos aços inoxidáveis é enviada para um fabricante, onde passa por mais moldagem, tratamento térmico, usinagem e soldagem para formar um produto específico. Aços inoxidáveis são frequentemente usados para produzir componentes para as indústrias de automóveis, navios, aeronaves e serviços alimentícios, entre muitas outras.
