Le processus exact d’une nuance d’acier inoxydable varie à un stade ultérieur. La façon dont une nuance d’acier est formée, traitée et finie joue un rôle important dans la détermination de son apparence et de ses propriétés. Les alliages fondus doivent être fabriqués avant qu’un produit en acier livrable puisse être fabriqué. Pour cette raison, la plupart des nuances d’acier ont une étape de départ commune.
Étape 1 : Fusion
La fabrication de l’acier inoxydable commence par la fusion de la ferraille et des additifs dans un four à arc électrique (EAF). Les fours électriques utilisent des électrodes de haute puissance pour chauffer le métal pendant de nombreuses heures, formant un mélange de fluide fondu. Étant donné que l’acier inoxydable est 100% recyclable, de nombreuses commandes d’acier inoxydable contiennent jusqu’à 60% d’acier recyclé. Cela permet non seulement de contrôler les coûts, mais aussi de réduire les impacts environnementaux. La température exacte varie en fonction de la nuance d’acier fabriquée.
Étape 2 : Suppression de la teneur en carbone
Le carbone contribue à la dureté et à la résistance du fer. Cependant, trop de carbone peut causer des problèmes tels que la précipitation du carbure pendant le soudage. Avant de couler du liquide en acier inoxydable, il est essentiel d’étalonner et de réduire la teneur en carbone à des niveaux appropriés. Il existe deux façons pour les fonderies de contrôler la teneur en carbone. Le premier est la décarbonisation par argon-oxygène (AOD). L’injection d’un mélange d’argon dans l’acier liquide réduit la teneur en carbone tout en réduisant la perte d’autres éléments de base. Une autre méthode est la décarbonisation de l’oxygène sous vide (VOD). Dans cette méthode, l’acier fondu est transféré dans une autre chambre, où l’oxygène est injecté dans l’acier fondu pendant qu’il est chauffé. Un vide élimine ensuite les gaz d’échappement de la chambre, réduisant encore la teneur en carbone. Les deux méthodes permettent un contrôle précis de la teneur en carbone pour assurer un mélange approprié et des caractéristiques précises dans le produit final en acier inoxydable.
Étape 3 : Réglage
Après la réduction du carbone, des réactions thermiques et chimiques ont lieu pour l’équilibre final et l’homogénéisation. Cela garantit que le métal répond aux exigences de sa nuance prévue et que la composition de l’acier est cohérente dans tout le lot. Les échantillons ont été testés et analysés. Ensuite, ajustez jusqu’à ce que le mélange réponde aux normes requises.
ÉTAPE 4 : MISE EN FORME OU COULÉE
Avec l’acier fondu créé, la fonderie doit maintenant créer la forme primitive utilisée pour refroidir et travailler l’acier. La forme et les dimensions exactes dépendront du produit final.
Les formes courantes comprennent:
Fleurs
Billettes
Dalles
Tiges
Tubes
Le formulaire est ensuite marqué d’un identifiant pour suivre le lot à travers les différents processus à suivre. Les étapes à partir de là varieront en fonction du niveau souhaité et du produit final ou de la fonctionnalité. Les dalles sont devenues des dalles, des bandes et des tranches. Les billettes et les billettes deviennent des barres et des fils. Selon la nuance ou le format commandé, un acier peut passer par ces étapes plusieurs fois pour créer l’aspect ou les caractéristiques souhaités.
Les étapes suivantes sont les plus courantes.
Laminage à chaud
La recristallisation est effectuée à une température supérieure à celle de l’acier et cette étape permet de déterminer les dimensions physiques rugueuses de l’acier. Un contrôle précis de la température tout au long du processus rend l’acier suffisamment souple pour fonctionner sans changer la structure. Le processus utilise des canaux répétés pour redimensionner lentement l’acier. Dans la plupart des cas, cela impliquera de passer par plusieurs broyeurs sur une période de temps pour atteindre l’épaisseur souhaitée.
Laminage à froid
Habituellement utilisé lorsque la précision est requise, le laminage à froid se produit en dessous de la température de recristallisation de l’acier. Plusieurs rouleaux de support sont utilisés pour former l’acier. Ce processus crée une finition plus attrayante et unifiée. Cependant, il peut également déformer la structure de l’acier, nécessitant généralement un traitement thermique pour recristalliser l’acier à sa structure d’origine.
Recuit
Après le laminage, la plupart de l’acier passe par un processus de recuit. Cela implique de contrôler les cycles de chauffage et de refroidissement. Ces cycles aident à ramollir l’acier et à soulager les contraintes internes. La température et le temps exacts dépendent de la nuance de l’acier, et les taux de chauffage et de refroidissement affecteront le produit final.
Détartrage ou décapage
Au fur et à mesure que l’acier est travaillé à travers les différentes étapes, il accumule souvent de l’écaille à la surface.
Cette accumulation n’est pas simplement peu attrayante. Il peut également avoir un impact sur la résistance aux taches, la durabilité et la soudabilité de l’acier. L’élimination de cette écaille est essentielle à la création de la barrière d’oxyde qui confère à l’acier inoxydable sa résistance caractéristique à la corrosion et aux taches.
Le détartrage ou le décapage élimine cette échelle à l’aide de bains d’acide (connus sous le nom de décapage acide) ou par chauffage et refroidissement contrôlés dans un environnement sans oxygène.
Selon le produit final, le métal peut retourner au laminage ou à l’extrusion pour un traitement ultérieur. Ceci est suivi de phases de recuit répétées jusqu’à l’obtention des propriétés souhaitées.
Découpage
Une fois l’acier travaillé et prêt, le lot est coupé pour répondre aux exigences de la commande.
Les méthodes les plus courantes sont les méthodes mécaniques, telles que la coupe avec des couteaux à guillotine, des couteaux circulaires, des lames à grande vitesse ou le poinçonnage avec des matrices.
Cependant, pour les formes complexes, la découpe à la flamme ou la découpe au jet de plasma peut également être utilisée.
La meilleure option dépendra à la fois de la nuance d’acier demandée et de la forme souhaitée du produit livré.
Finition
L’acier inoxydable est disponible dans une variété de finitions allant du mat au miroir. La finition est l’une des dernières étapes du processus de fabrication. Les techniques courantes comprennent la gravure à l’acide ou au sable, le sablage, le meulage à bande, le polissage à bande et le polissage de courroie.
À ce stade, l’acier est rassemblé dans sa forme finale et préparé pour l’expédition au client. Les rouleaux et les bobines sont des moyens courants de stocker et d’expédier de grandes quantités d’acier inoxydable pour une utilisation dans d’autres processus de fabrication. Cependant, la forme finale dépendra du type d’acier requis et d’autres facteurs spécifiques à la commande.