Thép không gỉ - Khả năng định hình, chế tạo và hoàn thiện

Điều quan trọng nhất cần nhớ khi chế tạo sản phẩm từ thép không gỉ là đảm bảo rằng các quy trình chế tạo được giữ lại và không ảnh hưởng đến các tính chất bên trong của Inox. Chế tạo Inox chỉ nên được thực hiện với các công cụ dành riêng cho vật liệu Inox.

Bề mặt dụng cụ và công việc phải được làm sạch hoàn toàn trước khi sử dụng. Những biện pháp phòng ngừa này là cần thiết để tránh ô nhiễm chéo thép không gỉ bởi các kim loại dễ bị ăn mòn có thể làm mất màu bề mặt của sản phẩm chế tạo. Các công cụ, lưỡi dao phải được giữ chặt và rõ ràng.

Ưu điểm của thép không gỉ

Để chọn thép không gỉ làm vật liệu chịu nhiệt và chống ăn mòn, đặc tính chế tạo của nó là một lợi thế. Các lớp austenitic nói riêng có thể được chế tạo bằng tất cả các phương pháp chế tạo tiêu chuẩn. Một số kỹ thuật phù hợp với các loại thép không gỉ đặc biệt hơn thép carbon thông thường. Điều này được thể hiện tốt cho các thủ tục biến dạng nghiêm trọng.

Do thép không gỉ có xu hướng cường độ cao hơn và tốc độ làm việc cứng hơn thép carbon, một số thay đổi đối với dụng cụ và thiết bị có thể được yêu cầu:

§ Thép không gỉ có độ bền cao, nên cần một cỗ máy mạnh mẽ.

§ Vì lý do tương tự, công suất của một cỗ máy, chẳng hạn như máy cắt có thể chỉ bằng 60% công suất thép carbon của nó.

§ Biến dạng lớn hơn được sử dụng cho thép carbon thường có thể cần thiết do lò xo trở lại sau khi hình thành. Ví dụ, trong việc chế tạo ống, một thiết kế cuộn khác với thiết kế được sử dụng cho thép carbon cần được yêu cầu vì mức độ uốn cong cao là cần thiết.

Phương pháp chế tạo thép không gỉ

Vẽ

Bản vẽ lạnh có thể tạo ra các thành phần trong 301, 302 và 304 với độ bền kéo vượt quá 2000 MPa do làm cứng. Sản xuất các thành phần ở những điểm mạnh này được giới hạn ở các phần rất mỏng và dây tốt.

Với việc tăng độ dày của từng sản phẩm, công việc cần thiết để tạo ra các điểm mạnh này cũng tăng đến mức không thể thực hiện được trên thực tế. Điều này là do bề mặt của thép không gỉ làm việc cứng nhanh hơn so với bên trong của vật liệu. Việc làm cứng toàn bộ bề mặt cắt ngang của đường kính lớn hơn đòi hỏi các công cụ đặc biệt và không khả dụng.

Thép không gỉ Austenitic có thể được sử dụng để sản xuất các thành phần được vẽ sâu đòi hỏi độ giãn dài rất cao và do đó thép không gỉ được chỉ định rộng rãi để sản xuất các sản phẩm ống đúc.

Tốc độ hình thành

Không giống như thép carbon, tốc độ làm cứng đối với thép không gỉ có thể là biến dạng nghiêm trọng hơn hoặc xảy ra ở tốc độ hình thành chậm hơn. Đối với các ứng dụng thường được thực hiện ở tốc độ cao, như làm lạnh, thì quá trình hình thành này sẽ bị chậm lại đáng kể.

Cắt thép không gỉ

Hầu hết các loại thép không gỉ có thể được cắt bằng các phương pháp cắt tiêu chuẩn được sử dụng cho các kim loại khác. Độ cứng của thép không gỉ đôi khi cần một thiết bị nặng hơn và lưỡi cắt phải chuyên dụng hoặc lưỡi cắt phải được đảm bảo. Cần phải xem xét đến những thay đổi trong vùng ảnh hưởng nhiệt khi phương pháp cắt tạo ra nhiệt độ cao dọc theo vết cắt.

Các phương pháp cắt phổ biến bao gồm:

· Cắt bằng tia plasma

· Cắt bằng tia la-ze

· Máy cắt nước

· Cưa

· Rạch

· Chém

· Cắt đĩa mài mòn

Uốn thép không gỉ

Giống như nhiều phương pháp chế tạo khác cho thép không gỉ, uốn có thể được thực hiện bằng cách sử dụng cùng một thiết bị được sử dụng để uốn các kim loại khác. Một sự khác biệt là tốc độ làm việc có thể là cần một thiết bị cứng hơn và mức năng lượng cao hơn. Tất nhiên, công suất thiết bị sẽ thấp hơn nhiều so với thép Carbon.

Thanh và uốn phẳng của thép không gỉ

Thanh tròn, thanh phẳng, tấm có thể được uốn cong bằng cách sử dụng phanh nhấn, máy uốn hoặc cán vòng. Do làm việc cứng, uốn nên được thực hiện nhanh chóng. Bán kính uốn cong bên trong không được nhỏ hơn độ dày của vật liệu bị uốn cong.

Uốn ống thép không gỉ

Uốn ống thường được thực hiện cho kiến trúc và các ứng dụng khác. Uốn ống không gỉ có thể khó khăn trừ khi được thực hiện bởi những người có kinh nghiệm trong lĩnh vực này. Uốn cong và uốn ép thủy lực đều có thể được sử dụng để uốn ống thép không gỉ.

Bán kính uốn đường trung tâm không được nhỏ hơn hai lần đường kính ống.

Hàn thép không gỉ

Hầu hết các loại thép không gỉ có thể được hàn bằng tất cả các phương pháp hàn truyền thống. Tuy nhiên, khả năng hàn của các lớp khác nhau có thể khác nhau đáng kể. Một số loại austenitic được coi là kim loại dễ hàn nhất. Độ bền nói chung là thấp đối với các lớp ferritic và martensitic. Đối với một số lớp, chẳng hạn như 416, khuyến khích không nên dùng loại này để hàn.

Thanh và điện cực cần được xem xét tùy thuộc vào loại được hàn.

Gia công

Một điều thường thấy là thép không gỉ rất khó gia công. Gia công có thể được tăng cường bằng cách chọn lớp chính xác và sử dụng các quy tắc sau:

Các cạnh cắt phải được giữ sắc nét. Các cạnh xỉn màu gây ra quá trình làm cứng quá mức.

Các vết cắt phải nhẹ nhưng đủ sâu để tránh làm cứng bằng cách tựa trên bề mặt vật liệu.

Máy cắt chip nên được sử dụng để hỗ trợ trong việc đảm bảo swarf vẫn rõ ràng trong công việc

Sử dụng chất bôi trơn với số lượng lớn.

Thép không gỉ như 303 và các lớp gia công miễn phí có Lưu huỳnh trong thành phần. Điều này tạo ra sự gia tăng rõ rệt về khả năng gia công nhưng làm giảm cả khả năng chống ăn mòn và khả năng hàn. Trong những năm qua, các nhà sản xuất thanh thép không gỉ đã cải thiện đáng kể khả năng gia công của các tiêu chuẩn 304 và 316. Điều này đã đạt được bằng cách kiểm soát cẩn thận các chế phẩm và các biến quy trình sản xuất để tránh ảnh hưởng bất lợi nhìn thấy với các loại mang lưu huỳnh. Điều này có nghĩa là gây tác động đến nhiều nhà đầu cơ và cửa hàng máy móc đã chuyển sang inox 303.

Hoàn thiện thép không gỉ

Mặc dù thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và thường được chọn cho đặc tính này, nhưng việc hoàn thiện thích hợp là cần thiết để duy trì nó. Sau bất kỳ quy trình chế tạo nào làm thay đổi tình trạng bề mặt của vật liệu, thép không gỉ cần được tẩy dầu mỡ, làm sạch và hoàn thiện một cách thích hợp.

Phương pháp hoàn thiện có thể bao gồm một hoặc nhiều điều sau đây:

§ Sự thụ động hóa

§ Máy mài

§ Electropolishing (làm mịn)

§ Đánh bóng cơ khí

§ Làm xẫm màu

§ Nhuộm màu

Thép không gỉ

Pickling sử dụng một axit hoặc hỗn hợp axit để loại bỏ quy mô sản xuất trong các hoạt động nhiệt độ cao như hàn, xử lý nhiệt hoặc làm việc nóng. Axit và quy trình phụ thuộc vào loại thép không gỉ được xử lý. Phải hết sức cẩn thận trong quá trình tẩy và xử lý chất thải vì các axit được sử dụng bao gồm axit sulfuric, axit nitric và axit hydrofluoric.

Pickling cũng loại bỏ rỉ sét do ăn mòn thép không gỉ hoặc ăn mòn các hạt sắt và thép gây ô nhiễm.

Cân được loại bỏ vì nó làm chậm khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ bên dưới.

Đây là những axit mạnh và phải thận trọng khi xử lý chúng. Áp dụng tương tự với các axit được sử dụng trong thụ động.

Mài thép không gỉ

Thép không gỉ dễ dàng được đánh bóng nếu các kỹ thuật tiêu chuẩn được sửa đổi một chút. Sự tích tụ vật liệu trên vật liệu mài mòn xảy ra do cường độ cao của thép không gỉ. Độ dẫn nhiệt thấp có nghĩa là cũng có sự tích tụ nhiệt. Sử dụng tốc độ nghiền và cấp liệu thấp kết hợp với chất bôi trơn và vật liệu nghiền được chọn cụ thể có thể làm giảm bớt các biến chứng này.

Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ có xu hướng tăng theo mức độ đánh bóng bề mặt.

Electropolishing của thép không gỉ

Mặt trái của mạ điện là electropolishing. Đây là một quá trình điện hóa loại bỏ các đỉnh của bề mặt gồ ghề của kim loại. Electropolishing làm mịn bề mặt vật liệu làm cho nó sáng hơn.

Kết quả cuối cùng là chống ăn mòn cao, vệ sinh dễ dàng và hấp dẫn. Trên một số thép không gỉ, bề mặt hoàn thiện xuất hiện mờ thay vì mịn và phản gương.

Đánh bóng cơ khí bằng thép không gỉ

Bất kỳ quy trình đánh bóng cơ học nào cũng phải được thực hiện cẩn thận để đảm bảo sự ô nhiễm bởi các vật liệu dựa trên sắt không xảy ra.

Phun cát phải được thực hiện với cát sạch hoặc cát garnet. Bắn, mài và cắt dây nổ phải sử dụng vật liệu thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn bằng hoặc lớn hơn kim loại được làm sạch. Chế độ rung thường được sử dụng để đánh bóng phụ kiện và các bộ phận nhỏ.

Màu nhiệt nhẹ có thể được loại bỏ bằng cách chải dây nhưng bàn chải phải bằng thép không gỉ và không bao giờ được sử dụng trên các vật liệu khác.

Làm xẫm thép không gỉ

Đôi khi, một số bề mặt không nhất thiết phải được đánh bóng cao. Màu đen được sử dụng để tạo ra bề mặt oxit đen không phản chiếu. Một số phương pháp có thể được sử dụng để đạt được kết quả này.

Một số ứng dụng là độc quyền nhưng hai phương pháp phổ biến là ngâm trong dung dịch axit sunfuric và dung dịch kali dicromat hoặc ngâm trong dung dịch muối natri dicromat nóng chảy.

Nhuộm màu thép không gỉ

Thép không gỉ có thể được cung cấp một loạt các màu sắc bề mặt cho các ứng dụng kiến trúc. Những màu này bao gồm đồng, xanh dương, vàng, đỏ, tím, đen và xanh lá cây. Một loạt các sắc thái cũng có thể được sản xuất.

Việc tạo màu được thực hiện bởi một quy trình độc quyền liên quan đến việc nhúng thép không gỉ vào dung dịch axit cromic / sunfuric nóng. Tiếp theo là một điều trị làm cứng catốt trong một dung dịch axit khác. Các vật liệu cơ bản phản ứng với axit nóng tạo ra một màng trong suốt. Mặc dù không màu, giao thoa ánh sáng tạo ra màu cho lớp. Nếu bề mặt kim loại bên dưới được đánh bóng cao, hiệu ứng sẽ là một ánh kim loại mạnh mẽ. Đối với thép không gỉ mờ và satin thành phẩm, kết quả sẽ là một kết thúc phản chiếu mờ.