Il processo di produzione dell'acciaio speciale varia a seconda del tipo di acciaio e dei requisiti prestazionali. Di seguito sono riportati alcuni comuni processi di produzione dell'acciaio speciale:
1. Fusione:
Preparazione delle materie prime: selezionare minerale di ferro di alta qualità, rottami di acciaio, elementi di lega, ecc. come materie prime. Testare e selezionare rigorosamente la composizione e la qualità delle materie prime per garantire che soddisfino i requisiti di produzione dell'acciaio speciale.
Fusione: i metodi di fusione più comuni includono la fusione in forno ad arco elettrico, la fusione con convertitore, ecc. Nel processo di fusione, le materie prime vengono fuse in acciaio fuso ad alta temperatura e vengono aggiunte quantità appropriate di elementi di lega come cromo, nichel, molibdeno, vanadio, ecc. in base ai requisiti del tipo di acciaio per regolare la composizione chimica dell'acciaio e conferirgli proprietà speciali.
Raffinazione: l'acciaio fuso dopo la fusione contiene solitamente una certa quantità di impurità e gas e deve essere raffinato. I metodi di raffinazione includono la raffinazione in forno LF, il trattamento sotto vuoto VD, ecc. La raffinazione in forno LF può rimuovere le impurità nell'acciaio fuso aggiungendo agenti formanti scorie e agitando, mentre il trattamento sotto vuoto VD può ridurre il contenuto di gas nell'acciaio fuso in condizioni di vuoto e migliorare la purezza dell'acciaio.
2. Fusione:
Pressofusione: versare l'acciaio fuso raffinato in uno stampo prefabbricato e solidificarlo mediante raffreddamento naturale o raffreddamento forzato. La pressofusione può produrre getti di acciaio speciali con forme più complesse, ma l'efficienza produttiva è relativamente bassa e la precisione dimensionale e la qualità della superficie del prodotto possono essere influenzate in una certa misura.
Colata continua: l'acciaio fuso raffinato viene iniettato continuamente in un cristallizzatore raffreddato ad acqua per formare un guscio nel cristallizzatore. Il guscio fuso viene quindi estratto dal cristallizzatore da un estrattore di billette. Dopo il raffreddamento secondario e il taglio, vengono prodotti gusci di colata continua. La colata continua presenta i vantaggi di elevata efficienza produttiva, basso costo e qualità stabile del prodotto. È un metodo di colata comunemente utilizzato nella produzione di acciaio speciale 1.
3. Forgiatura:
Riscaldamento: riscaldare la billetta o il lingotto a un intervallo di temperatura adatto, solitamente superiore a 1000 gradi, per fargli avere una buona plasticità. Il controllo della temperatura e del tempo di riscaldamento è molto critico. Una temperatura troppo alta può causare la crescita dei grani dell'acciaio e influenzarne le prestazioni, mentre una temperatura troppo bassa aumenterà la resistenza alla deformazione dell'acciaio e renderà difficile la forgiatura.
Operazione di forgiatura: utilizzare attrezzature di forgiatura, come martello pneumatico, pressa a frizione, pressa idraulica, ecc., per forgiare la billetta di acciaio riscaldata. Attraverso molteplici processi di forgiatura come ricalcatura, trafilatura, punzonatura, piegatura, ecc., la forma e la struttura interna dell'acciaio vengono modificate per renderlo più denso e uniforme e le proprietà meccaniche dell'acciaio vengono migliorate.
4. Trattamento termico:
Ricottura: riscaldamento di acciaio speciale a una certa temperatura e successivo raffreddamento lento per eliminare lo stress interno nell'acciaio, ridurre la durezza e migliorare le sue prestazioni di lavorazione. La selezione di parametri come la temperatura di ricottura e la velocità di raffreddamento dipende dal tipo di acciaio e dai requisiti di prestazione specifici. Ad esempio, per alcuni acciai speciali con elevata durezza e lavorazione difficile, è richiesto un trattamento di ricottura ad alta temperatura per ridurne la durezza e facilitare la lavorazione successiva.
Tempra: riscaldare l'acciaio speciale ad alta temperatura e poi raffreddarlo rapidamente in un mezzo di raffreddamento come acqua o olio per modificare la struttura dell'acciaio e migliorarne durezza e resistenza. La temperatura di tempra, la velocità di raffreddamento, il mezzo di tempra e altri fattori hanno una grande influenza sulle prestazioni dell'acciaio speciale e devono essere controllati con precisione in base al tipo specifico di acciaio e ai requisiti di prestazione.
Rinvenimento: dopo la tempra, l'acciaio speciale solitamente ha una durezza e una fragilità maggiori e deve essere rinvenuto. Il rinvenimento consiste nel riscaldare l'acciaio temprato a una certa temperatura, mantenerlo caldo per un periodo di tempo e poi raffreddarlo. Il rinvenimento può ridurre la fragilità dell'acciaio, migliorarne la tenacità e la plasticità e anche eliminare lo stress interno generato durante il processo di tempra. La scelta della temperatura e del tempo di rinvenimento dipende dal tipo e dai requisiti prestazionali dell'acciaio speciale.
5. Trattamento superficiale:
Decapaggio: utilizzare una soluzione acida per rimuovere impurità come calcare e ruggine dalla superficie dell'acciaio speciale, rendendo la superficie dell'acciaio più pulita e liscia. Dopo il decapaggio, l'acciaio speciale deve essere lavato e neutralizzato per rimuovere l'acido residuo e prevenire la corrosione dell'acciaio.
Zincatura: la placcatura di uno strato di zinco sulla superficie di acciaio speciale può migliorare la resistenza alla corrosione dell'acciaio. Esistono due metodi di zincatura: zincatura a caldo e zincatura elettrolitica. La zincatura a caldo ha migliori prestazioni anticorrosione, ma il processo è relativamente complicato e il costo è elevato; l'elettrozincatura ha un processo semplice e un costo basso, ma le prestazioni anticorrosione sono relativamente deboli.
Rivestimento: l'applicazione di un rivestimento organico o inorganico, come vernice, plastica, ceramica, ecc., sulla superficie di acciaio speciale può migliorare la resistenza alla corrosione, all'usura, alle alte temperature e altre proprietà dell'acciaio. La selezione del rivestimento deve essere basata sull'ambiente di utilizzo e sui requisiti prestazionali dell'acciaio speciale.
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