Proces produkcji stali i jego wpływ na parametry techniczne materiału

Wytwarzanie stali należy do jednych z najbardziej wymagających procesów przemysłowych, ponieważ w układzie należy stworzyć i utrzymać bardzo wysoką temperaturę. Aby stopić żelazo, piece muszą być rozgrzane nawet do kilku tysięcy stopni, co wynika z fizycznych właściwości tego pierwiastka – topnieje od dopiero po osiągnięciu niemal 1550 stopni Celsjusza.

Produkcja stali o dobrych parametrach technicznych

Stal wytwarza się z surówki wielkopiecowej albo złomu stalowego. Cały proces rozpoczyna się w wielkim, stożkowym piecu rozgrzanym do bardzo wysokiej temperatury. Specjalna instalacja odprowadza nadmiar gromadzących się gazów, w tym również nadmiernej zawartości tlenu. W czasie topienia się żelaza zawarte w nim zanieczyszczenia zamieniają się w gaz albo żużel, dzięki czemu mogą być skutecznie usunięte z surówki. Ciekłe żelazo w kolejnym etapie poddawane jest obróbce pozapiecowej, w której jego skład wzbogacany jest o pierwiastki mające wpływ na właściwości materiału. Dodając odpowiednie ilości pierwiastków: Ni, Mo, Cr, Al, V czy S można uzyskać na przykład: stal 40H do utwardzania cieplnego, nierdzewny stop X6Cr17 oraz każdą inną mieszankę. Następnie rozgrzana trafia do działu odlewania, gdzie powstają kęsy, kęsiska i sztaby, będące półproduktami przeznaczonymi do dalszej obróbki.

Ciągnienie i walcowanie

Kolejny etap produkcji dobiera się w zależności od tego, jakimi parametrami zewnętrznymi i właściwościami technicznymi ma charakteryzować się gotowy wyrób. Pierwszą metodą jest walcowanie – pomiędzy rozgrzane wały wprowadza się materiał, który zmienia nie tylko swój kształt, ale również strukturę. Niestety, ze względu na niewystarczającą precyzję, technologii tej nie używa się do wytwarzania bardzo dokładnych detali. Drugą metodą jest ciągnienie. Produkty powstające w tym procesie są wykonane bardzo precyzyjnie, a struktura materiału pozostaje dokładnie taka, jaka była po odlaniu – ze względu na te wyjątkowe właściwości pręty ciągnione są popularnie wykorzystywane w wielu branżach. Zdarza się, że dla poprawy wymiarów zewnętrznych poddawane są one dodatkowej obróbce ubytkowej. W ten sposób powstają pręty łuszczone, które często wykorzystuje się do produkcji części maszyn.

Ciekawą odmianą dla wyżej wspomnianych wyrobów są pręty kute. Stal tego typu powstaje poprzez wywieranie nacisku, pod którego wpływem materiał się uplastycznia. Charakterystycznym zjawiskiem podczas tego procesu jest to, że nie mamy możliwości całkowitej kontroli kierunku i wielkości odkształcenia. Takie pręty wyróżniają się więc ciekawą fakturą, przez co wykorzystuje się je między innymi do produkcji dekoracyjnych płotów i bram.