Как производят листовую нержавейку

Листовой нержавеющий прокат — самая востребованная разновидность стали с поразительными антикоррозионными свойствами. Это неудивительно, так как листы не только выступают в роли самостоятельного продукта, но и становятся заготовками для изготовления других видов проката. Например, из них производят сварные круглые трубы — лист нержавейки сворачивается подобно бумажному аналогу, а его края соединяются при помощи сварочного оборудования. Но на самом деле перед этим проходит несколько стадий обработки исходного сырья, которые приводят к получению листового проката. Давайте рассмотрим каждую из них.

Получаем сплав с требуемыми техническими характеристиками

Нержавеющую сталь получают из обычной черной с низким содержанием углерода. Присутствует в сплаве и железо, но добавление в состав хрома (от 11%) приводит к образованию на поверхности металла тонкого слоя его оксида. В результате железо не может окислиться, соединившись с молекулами кислорода.

Другие легирующие добавки придают металлу нужные в конкретных условиях эксплуатации свойства. Например:

• никель улучшает стойкость к коррозии и повышает ударопрочность;
• марганец делает сталь более прочной, твердой и износостойкой;
• титан придает сплаву твердости и усиливает анликоррозионные способности;
• молибден помогает избежать возникновения точечной коррозии в средах, которые содержат хлор;
• вольфрам делает металл устойчивым к воздействию высоких температур;
• ниобий придает кислотостойкости.

Это далеко не полный список легирующих добавок, каждая из которых при оптимальном процентном содержании дает возможность получать требуемые эксплуатационные характеристики. Они определяют сферу применения конкретной марки стали.

Как производят нержавеющую сталь

Сегодня используются следующие основные методы, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы.

Мартеновский — проверенный временем, но не дешевый

Используются мартеновские печи — в них исходное сырье выплавляется на протяжении 4–6 часов. Главное преимущество такого проверенного годами способа — возможность контролировать состав сплава и получать сталь с содержанием добавок в точном соответствии с технологическими картами. Но высокое качество стоит денег — мартеновский метод обходится дороже остальных.

Кислородно-конвертерный — дешевый и самый распространенный в наше время

Сегодня этот метод применяют чаще всего в силу того, что он наименее энергозатратный — нет расходов на топливо. Оно вообще не нужно, так как суть кислородно-конвертерного способа в следующем:

1. Сырье — чугун и шихту — загружают в конвертер.
2. Емкость снизу или сверху (а иногда и с двух сторон) продувают значительным количеством кислорода.
3. Поступление больших объемов газа позволяет довести сырье до температуры плавления.
4. В результате получается сплав с нужным содержанием добавок.

Однако точный контроль концентрации легирующих примесей затруднен высокой скоростью реакций, которые протекают в процессе плавления. Не столь впечатляющее качество стали компенсируется невысокой стоимостью производства.

Электросталеплавильный — затратный, но эффективный метод с полным контролем над производством

Сырьем служит чугун, который плавится в специальных печах. Они работают на электричестве, поэтому затраты будут значительными. Зато качество стали не вызывает нареканий благодаря возможности удалять лишние компоненты и добиваться требуемой концентрации добавок. Образуемый в ходе плавления шлак не только обеспечивает сплав теплом и кислородом, но и избавляет его от всего лишнего и ненужного.

Как получают листы нержавеющей

Теперь осталось сформировать листовой прокат. Это можно сделать двумя методами.

Горячекатаные листы

Такой метод предусматривает воздействие температуры вплоть до 930 °С. Заготовка раскатывается на роликах, большая скорость позволяет получить нужную форму. Однако поверхность остается шероховатой, а геометрические размеры не отличаются высокой точностью. При этом прочность — на уровне, равно как и толщина металла: можно получить листы с заданными параметрами. Такой способ подходит тогда, когда точность остальных размеров и идеальное состояние поверхности не требуется. Например, если из листа планируется изготавливать другие изделия, и сталь будет подвергаться дальнейшей обработке.

Холоднокатаные листы

После горячего проката заготовка остывает, а затем снова пропускается между роликами. Нагрев отсутствует, что позволяет «отшлифовать» лист, придав ему требуемую форму и точные типоразмеры. Такие листы имеют меньшую толщину без потери прочности, характеризуются однородностью структуры и гладкостью поверхности.