Wie wird Edelstahl hergestellt?

Was ist Edelstahl?

Edelstahl ist ein eisenhaltiges Metall, das in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet wird. Aufgrund seines Chromgehalts weist es eine hervorragende Flecken- oder Rosttoleranz auf, typischerweise von 12 bis 20 Prozent der Legierung. Neben vielen patentierten Legierungen, die von verschiedenen Edelstahlherstellern entwickelt wurden, gibt es mehr als 57 Edelstahlsorten, die als gängige Legierungen bekannt sind. Metallurgen untersuchten im 19. Jahrhundert über viele Jahrzehnte die Möglichkeit von Eisen-Chrom-Legierungen, und Edelstahl schien eine viel größere Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit zu bieten als herkömmlicher Kohlenstoffstahl.

Edelstahl hat dank seiner überlegenen Korrosionsbeständigkeit, hohen Festigkeit und wünschenswerten Optik ein breites Anwendungsspektrum sowohl auf dem Fertigungs- als auch auf dem Verbrauchermarkt. Die lebensmittelverarbeitende Industrie in Indien verbraucht in ihrer täglichen Anwendung jährlich etwa 200.000 Tonnen nickelhaltiger Edelstahl. Der Edelstahl wird in der Architekturindustrie immens verwendet. Edelstahl gewann erstmals während der Ära der Art-Deco-Architektur an Bedeutung. Bekanntermaßen wurde der obere Teil des Chrysler Building aus Edelstahl gebaut. Branchen wie die Chemie-, Verarbeitungs- und Öl- und Gasindustrie gehören zu den anspruchsvollsten Branchen für Edelstahl. Sie verwenden Edelstahl, um verschiedene Ventile, Pumpen, Tanks und Rohre herzustellen.

Edelstahlklassen

Die Edelstahlfamilie besteht aus fünf verschiedenen anerkannten Klassen. Die fünf Edelstahlklassen werden als austenitischer Edelstahl, ferritischer Edelstahl, martensitischer Edelstahl, ausscheidungshärtender Edelstahl und Duplex-Edelstahl bezeichnet. Der gebräuchlichste von ihnen ist austenitischer Edelstahl. Die austenitische Klasse umfasst die Güteklassen 200 und 300. Ferritisches und martensitisches Edelstahl haben große Ähnlichkeiten und beide bestehen aus Legierungen der 400er Edelstahlserie

Die Edelstahlsorten werden nach dem Anteil der einzelnen Elemente, die sie enthalten, klassifiziert. Der Anteil von Eisen, Chrom, Nickel, Molybdän und Kohlenstoff hilft bei der Entscheidung über die Qualität des Edelstahls. Dem Edelstahl werden weitere Elemente hinzugefügt, um verschiedene Eigenschaften wie erhöhte Korrosionsbeständigkeit, Niedertemperaturbeständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, verbesserte Schweißbarkeit, verbesserte Festigkeit usw. zu erreichen.

Wie wird Edelstahl hergestellt?

Der Herstellungsprozess von Edelstahl endet mit einem anderen Prozess für jede unterschiedliche Qualität. Aber wenn die Grundlagen nicht stimmen, nützt das Metall nichts. Bevor ein lieferbares Produkt entsteht, beginnt der Prozess mit der Herstellung der geschmolzenen Legierung.

Schritt 1:Auswahl der Rohstoffe.

Der allererste Schritt beginnt mit der Auswahl der richtigen Elemente für den Edelstahl. Welche Elemente hinzugefügt werden, hängt von den unterschiedlichen Eigenschaften ab, die mit dem Endprodukt erreicht werden sollen. Je höher beispielsweise der Chromgehalt ist, desto höher ist die Korrosionsbeständigkeit des Endprodukts.

Schritt 2:Schmelzen von Rohstoffen

Der Prozess wird mit dem Schmelzen aller Scarp-Materialien fortgesetzt. Alle Zusatzstoffe und Rohstoffe werden in einem Elektrolichtbogenofen geschmolzen und nach mehrstündigem Erhitzen der Materialien ein flüssiges Gemisch erzeugt. Dieses Verfahren wird auch verwendet, um Edelstahl zu recyceln. Aufgrund seines Schmelzpunkts ist Edelstahl zu 100 % recycelbar.

Die Schmelztemperaturen werden für verschiedene Edelstahlsorten und -klassen variiert.

Schritt 3:Entfernung des überschüssigen Kohlenstoffs

Für mehr Zähigkeit und Festigkeit wird dem eisenbasierten Edelstahl Kohlenstoff zugesetzt. Wenn dem Edelstahl im Überschuss Kohlenstoff zugesetzt wird, kann dies beim Schweißen bestimmte Probleme wie Karbidausscheidungen verursachen.

Der Kohlenstoffgehalt kann mit zwei verschiedenen Verfahren entfernt werden. Der erste Prozess wird als Argon-Sauerstoff-Entkohlung (AOD) und Vakuum-Sauerstoff-Entkohlung (VOD) bezeichnet. Diese Verfahren werden auch für die Herstellung der kohlenstoffarmen Varianten der verschiedenen Edelstahlgüten wie SS 304L verwendet.

Schritt 4:Abstimmung

Der Tuning-Prozess wird durchgeführt, um Feineinstellungen in der chemischen Zusammensetzung des Edelstahls vorzunehmen. Tuning bedeutet, dass Stahl innerhalb der Temperaturgrenzen langsam gerührt wird. Die Abstimmung hilft dabei, alle unnötigen Elemente und unerwünschten Partikel aus der Komposition zu entfernen. Dies hilft auch bei der Verbesserung der Konsistenz von Edelstahl.

Schritt 5:Formen

Nach dem Stimmvorgang ist das Metall bereit zum Formen. Umformen bedeutet das Gießen des Metalls in die gewünschte Form und Größe. Die flüssige Flüssigkeit wird nun in den Abguss gegossen und verschiedene Formen wie Blooms, Rods, Slabs und Tubes werden erstellt.

Schritt 6:Warmwalzen und Kaltwalzen

Das Warmwalzen wird bei einer Temperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Stahls durchgeführt und das Kaltwalzen wird bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Stahls durchgeführt. Beim Warmwalzen werden die Stahlformen durch beheizte Walzen geführt. Die Blooms werden in Stab und Draht umgewandelt. Platten werden in Platten und Platten umgewandelt.

Schritt 7:Schneiden und Endbearbeitung.

Der letzte Schritt bei der Herstellung von Edelstahl ist das Schneiden und Veredeln. Der Edelstahl wird in gewünschte Formen und Größen geschnitten. Sie werden mit den Guillotinenmessern und Kreismessern geschnitten oder mit Hochgeschwindigkeitsmessern gesägt. Nach dem Erreichen des Endprodukts werden Edelstahl verschiedene Oberflächenbehandlungen hinzugefügt. Diese Oberflächen werden durch Schleifen oder Polieren der Edelstahloberfläche mit Schleifscheiben oder Schleifbändern erreicht.