¿Cuál es el proceso de producción del acero inoxidable?

Tabla de contenidos

1 Proceso de fabricación del acero inoxidable
1.1 Materias primas
1.2 Disolución.
1.3 Extracción
1.3.1 AOD (Descarburización con argón y oxígeno)
1.3.2 Descarburización por vacío (VOD)
1.3.3 ESR (Refusión por electroslag)
1.3.4 Refusión por arco en vacío (VAR)
1.4 Fundición continua
1.5 Laminación y tratamiento de superficie
2 Acero inoxidable con tratamiento especial de metales, temple y pulido de superficie

1. Proceso de fabricación del acero inoxidable

El acero inoxidable se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, desde cucharas y tenedores domésticos hasta dispositivos médicos y piezas de aviones, y el flujo general del proceso de fabricación se muestra a continuación. (Este artículo se basa en el proceso de un fabricante de hornos eléctricos).
Disponemos de materias primas en tamaños que van desde 1 a 3 mm de grosor, y ofrecemos tamaños y cantidades fáciles de usar mediante laminación en frío y otros procesos de transformación.
Veamos más de cerca cada uno de estos procesos.

1.1 Materias primas

El acero inoxidable (por ejemplo, la producción de acero inoxidable 403) es un término general para el acero que posee cierta estabilidad química en aire, agua, ácidos, álcalis, sales u otros medios corrosivos. Es un acero especial con excelentes propiedades como resistencia a la corrosión, resistencia al calor y resistencia a bajas temperaturas. La resistencia a la corrosión del acero inoxidable se debe principalmente a la adición de cromo; bajo la acción de medios corrosivos, la superficie de las piezas de acero forma una capa de película sólida y densa de óxido, llamada “película de pasivación”. Esta película aísla el metal del mundo exterior, evitando así que el metal siga corroyéndose, y también tiene la capacidad de autorepararse: una vez destruida, el cromo en el acero reacciona con el oxígeno del medio para regenerar la película de pasivación y seguir desempeñando su papel protector. Además de añadir un mayor contenido de cromo, el acero inoxidable también incorpora níquel, molibdeno, manganeso, nitrógeno y otros elementos de aleación, lo que permite al acero obtener suficiente resistencia, plasticidad y dureza, así como buenas propiedades de procesamiento, como soldabilidad, mecanizado y moldeo.

1.2 Disolución

Las ferroaleaciones (ferroaleaciones como ferrocromo y ferroniquel) se utilizan como materias primas para la producción de acero inoxidable mediante la fusión y refinación de minerales en hornos eléctricos, así como materiales reciclados —chatarra de acero inoxidable.
Estas ferroaleaciones y chatarra de acero inoxidable se funden en un horno eléctrico.
Estos hornos utilizan calor de arco para fundir metales a temperaturas de entre 3000°C y 3500°C. Los hornos están diseñados para ser utilizados en una amplia variedad de aplicaciones.

1.3 Extracción

Tras la fusión, se requiere un proceso llamado refinación para eliminar impurezas y carbono.
Los siguientes métodos AOD y VOD son típicos de los métodos de refinación del acero inoxidable.

AOD (Proceso de descarburización con argón y oxígeno)
Este es un proceso de refinación del acero inoxidable cuyas características principales son la posibilidad de mezclar ferrocromo de alto contenido de carbono para mejorar la recuperación de cromo, un contenido muy bajo de carbono y menos impurezas. Tras fundir la materia prima en un horno eléctrico, el metal fundido se transfiere a un recipiente de refinación separado y se descarburiza mediante la inyección de una mezcla de gas argón y oxígeno desde la parte inferior del horno. Esto refina el metal con un contenido extremadamente bajo de carbono mientras suprime la pérdida oxidativa de cromo.

1.4 VOD (Proceso de descarburización con oxígeno en vacío)

Este método es similar en características al AOD, pero la cubeta se descarburiza en un tanque de vacío mediante la inyección de oxígeno bajo vacío a través de una lanza de soplado superior. Aunque no es tan bueno como el AOD para la producción a gran escala, el efecto de vacío lo hace adecuado para producir aceros inoxidables de alta pureza con niveles muy bajos de carbono, nitrógeno e hidrógeno. Tras la refinación, se pueden realizar procesos de re-fusión, como ESR y VAR a continuación, para mejorar aún más la limpieza (eliminación de impurezas).

1.5 ESR (Refusión por electroslag)

El electrodo vulnerable se funde bajo el calor de resistencia de la escoria y se solidifica en un molde de cobre enfriado por agua. Debido al efecto de refinación de la escoria, el electrodo vulnerable presenta características de desulfuración, desoxidación y reducción de inclusiones, etc. El lingote queda intacto, con menor segregación, piel limpia y sin pelado en el trabajo en caliente.

1.6 Refusión por arco en vacío (VAR)

El material se funde mediante un arco de corriente continua en vacío o gas inerte utilizando electrodos consumibles y se solidifica en un molde de cobre enfriado por agua, obteniendo así un lingote terminado con una estructura bien solidificada y muy pocas impurezas refractarias e inclusiones.
Como electrodos consumibles, estos componentes se tratan previamente en hornos separados (hornos a presión atmosférica o hornos de inducción en vacío) y luego se funden en forma de electrodos.

1.7 Fundición continua

Un método de fundición en el que el metal fundido se coloca en un molde de fondo abierto durante un período prolongado y el material se extrae desde la parte inferior. La fundición continua es posible. En comparación con el método de bloques (en el que el metal fundido se vierte en un molde de fundición, se endurece, se recalienta, se lamina y se corta a longitudes especificadas), que era el método dominante en el pasado, la fundición continua ofrece muchas ventajas, como una mayor productividad y menores costos debido a la eliminación de procesos; y una mejor calidad, como una microestructura más homogénea y menos inclusiones no metálicas. Las ventajas incluyen, en términos de calidad, una estructura más homogénea y menos inclusiones no metálicas.

1.8 Laminación y tratamiento de superficie

La laminación es el proceso de intercalar el material entre dos rieles y luego estirarlo en una capa fina mediante presión, gracias al cual el material se convierte en acero inoxidable.

Existen dos tipos principales de laminación: laminación en caliente y laminación en frío.

La laminación en caliente es un método de procesamiento a temperaturas elevadas entre 900°C y 1200°C. Es un método de laminación utilizado para producir una amplia gama de productos. La laminación en caliente tiene baja resistencia a la deformación y buen rendimiento de procesamiento, pero en comparación con la laminación en frío, la laminación en caliente tiene menor precisión dimensional y peor acabado superficial.

La laminación en frío es un proceso de laminación que se realiza a temperatura ambiente y no es tan buena como la laminación en caliente en cuanto a trabajabilidad, pero tiene alta precisión dimensional y una superficie lisa y brillante. La laminación en caliente va seguida de laminación en frío para lograr un acabado con mayor precisión o, dependiendo de la aplicación, solo se puede utilizar la laminación en caliente para producir el producto tal como está.

En este proceso, la superficie también se trata mediante pulido o recocido brillante para lograr el brillo deseado. Acero inoxidable tratado por nosotros, templado, pulido en superficie. Nuestra empresa realiza laminación en frío y acabado de superficies en el proceso anterior. Ofrecemos los siguientes productos: Tipo de acero inoxidable, Templado disponible, Tratamiento de superficie, Acabados superficiales. Para más información sobre estos productos, consulte nuestra página Páginas de productos.