Roestvrijstalen platen worden vanwege hun uitstekende corrosiebestendigheid, hoge sterkte en mooie oppervlak veel gebruikt in de bouw, huishoudelijke apparaten, transport, industriële apparatuur en andere gebieden. Als een van de belangrijkste processen bij de productie van roestvrijstalen platen heeft smeden een directe invloed op de mechanische eigenschappen en de oppervlaktekwaliteit. Dit document bespreekt in detail het smeedproces van roestvrijstalen platen, inclusief materiaalkeuze, verhitting, smeedproces, warmtebehandeling, oppervlaktebehandeling, kwaliteitscontrole en verdere verwerking.
1. Materiaalvoorbereiding
1.1 Soorten roestvrij staal
Roestvrij staal kan worden onderverdeeld in vele soorten op basis van de chemische samenstelling en microstructuur, de meest voorkomende zijn:
Austenitisch roestvrij staal: zoals 304 en 316, met goede corrosiebestendigheid en lasbaarheid.
Ferritisch roestvrij staal: zoals 430, met hoge sterkte en magnetisme.
Martensitisch roestvrij staal: zoals 410, met hoge hardheid en slijtvastheid.
Duplex roestvrij staal: zoals 2205, zowel austenitische als ferritische voordelen, met hoge sterkte en corrosiebestendigheid.
1.2 Materiaalkeuze
Het kiezen van het juiste type roestvrij staal is de eerste stap in het smeedproces. Afhankelijk van de toepassingsvereisten van het eindproduct worden roestvrijstalen materialen met bijbehorende mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid geselecteerd. Zo worden voor de bouw meestal roestvrijstalen platen van 304 of 316 gekozen, terwijl industriële apparatuur mogelijk duplex roestvrij staal met een hogere sterkte vereist.
1.3 Voorbereiding van de ruwe vorm
De selectie en voorbereiding van de ruwe vorm is zeer belangrijk voor het smeedproces. De knuppel is meestal een stalen staaf of knuppel, en de grootte en vorm moeten worden ontworpen volgens de eisen van het eindproduct. Het oppervlak van de knuppel moet schoon zijn, zonder scheuren, poriën en andere defecten.
2. Verwarmen
2.1 Verhittingstemperatuur
De smeedtemperatuur van roestvrij staal ligt meestal tussen 1000°C en 1250°C. De temperatuur is afhankelijk van het type en de samenstelling van het roestvrij staal. Een hoge verhittingstemperatuur kan leiden tot grove korrels en de mechanische eigenschappen beïnvloeden. Een te lage temperatuur kan leiden tot smeedproblemen en scheuren.
2.2 Verwarmingsapparatuur
Veelgebruikte verwarmingsapparatuur omvat gasovens, elektrische ovens en inductieovens. Gasovens zijn geschikt voor massaproductie, terwijl elektrische ovens en inductieovens geschikt zijn voor kleine batches en hoogwaardige productie.
2.3 Verhittingstijd
De verhittingstijd moet worden aangepast aan de grootte van de knuppel en de prestaties van de verwarmingsapparatuur. Een te korte verhittingstijd kan leiden tot een ongelijke interne temperatuur van de knuppel en de smeedkwaliteit beïnvloeden; Een te lange verhittingstijd kan leiden tot grove korrels en energieverspilling.
3. Smeedproces
3.1 Voorlopig smeden
Voorlopig smeden is het proces waarbij de verwarmde ruwe vorm wordt gevormd. Er wordt druk uitgeoefend op de ruwe vorm door middel van een pers of hamersmeedmachine om plastische vervorming te veroorzaken, interne defecten te verwijderen en de organisatiestructuur te verbeteren. Het doel van vroeg smeden is om de ruwe vorm dicht bij de uiteindelijke vorm te brengen en tegelijkertijd de dichtheid en uniformiteit te verbeteren.
3.2 Precisiesmeden
Precisiesmeden is verdere bewerking op basis van voorlopig smeden om de uiteindelijke vorm en afmetingen te bereiken. Tijdens het precisiesmeedproces moeten de smeedtemperatuur en de vervormingshoeveelheid strikt worden gecontroleerd om de oppervlaktekwaliteit en de interne structuur van het product te garanderen. De roestvrijstalen plaat na precisiesmeden moet een hoge maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking hebben.
3.3 Smeedapparatuur
Veelgebruikte smeedapparatuur omvat hydraulische persen, mechanische persen en hamersmeedmachines. De hydraulische pers is geschikt voor het smeden van grote en complexe vormen, de mechanische pers is geschikt voor kleine en middelgrote producten en de hamersmeedmachine is geschikt voor hoogwaardige en kleine batchproductie.
4. Warmtebehandeling
4.1 Gloeien
Gloeien is het proces waarbij de gesmede roestvrijstalen plaat tot een bepaalde temperatuur wordt verwarmd en langzaam wordt afgekoeld nadat deze gedurende een bepaalde periode is vastgehouden. Het doel van gloeien is om de interne spanning te elimineren die is ontstaan tijdens het smeedproces en de plasticiteit en taaiheid van het materiaal te verbeteren. De gloeitemperatuur en -tijd moeten worden aangepast aan het type en de samenstelling van roestvrij staal.
4.2 Afschrikken en ontlaten
Afschrikken is het proces waarbij de roestvrijstalen plaat boven de kritische temperatuur wordt verwarmd en snel wordt afgekoeld om een hoge hardheid en sterkte te verkrijgen. Ontlaten is het verwarmen van de roestvrijstalen plaat tot een lagere temperatuur na afschrikken en vervolgens afkoelen na een bepaalde periode om de hardheid en taaiheid aan te passen. Het afschrik- en ontlaatproces moet worden ontworpen op basis van de prestatie-eisen van het eindproduct.
4.3 Warmtebehandelingsapparatuur
Veelgebruikte warmtebehandelingsapparatuur omvat doosovens, putovens en continue ovens. Doosovens zijn geschikt voor kleine batchproductie, putovens zijn geschikt voor grote producten en continue ovens zijn geschikt voor grootschalige productie.
5. Oppervlaktebehandeling
5.1 Beitsen
Beitsen is het proces waarbij oxiden en onzuiverheden chemisch van het oppervlak van roestvrijstalen platen worden verwijderd. Veelgebruikte beitsoplossingen zijn salpeterzuur, fluorwaterstofzuur en zwavelzuur. Na het beitsen moeten voldoende water wassen en neutraliseren worden uitgevoerd om de corrosie van het resterende zuur op de roestvrijstalen plaat te voorkomen.
5.2 Polijsten
Polijsten is het proces waarbij de oppervlakteafwerking van roestvrijstalen platen wordt verbeterd. Veelgebruikte polijstmethoden zijn mechanisch polijsten, chemisch polijsten en elektrolytisch polijsten. Mechanisch polijsten is geschikt voor grote oppervlakken en ruw polijsten, chemisch polijsten en elektrolytisch polijsten zijn geschikt voor hoge precisie en spiegelpolijsten.
5.3 Coaten
Coaten is het aanbrengen van een beschermende film op het oppervlak van de roestvrijstalen plaat om de corrosiebestendigheid en esthetiek te verbeteren. Veelgebruikte coatingmaterialen zijn verf, poedercoatings en galvaniseren. Het coatingproces moet worden gekozen op basis van de toepassingsvereisten van het eindproduct.
6. Kwaliteitscontrole
6.1 Maatcontrole
De maatcontrole is een belangrijke stap om ervoor te zorgen dat de afmetingen en vorm van de roestvrijstalen plaat voldoen aan de ontwerpeisen. Veelgebruikte testtools zijn schuifmaten, micrometers en coördinatenmeetinstrumenten. Maatcontroles moeten in alle fasen van smeden, warmtebehandeling en oppervlaktebehandeling worden uitgevoerd.
6.2 Niet-destructief testen
Niet-destructief testen is het proces waarbij interne defecten in roestvrijstalen platen worden gedetecteerd met behulp van niet-destructieve methoden. Veelgebruikte niet-destructieve testmethoden zijn ultrasoon testen, röntgentesten en magnetisch deeltjestesten. Niet-destructief testen moet worden uitgevoerd na smeden en warmtebehandeling om de interne kwaliteit van het product te garanderen.
6.3 Test van mechanische eigenschappen
Het testen van mechanische eigenschappen is een belangrijke stap om de mechanische eigenschappen van roestvrijstalen platen te evalueren. Veelgebruikte testitems zijn trekproef, hardheidstest en slagproef. De test van mechanische eigenschappen moet worden ontworpen op basis van de toepassingsvereisten van het eindproduct.
7. Snijden en vormen
7.1 Snijden
Snijden is het proces waarbij roestvrijstalen platen op de vereiste maat worden gesneden, afhankelijk van de vraag. Veelgebruikte snijmethoden zijn scheren, lasersnijden en plasmasnijden. Scheren is geschikt voor rechtlijnig snijden, lasersnijden en plasmasnijden zijn geschikt voor complexe vormen en precisiesnijden.
7.2 Vormen
Vormen is het proces waarbij roestvrijstalen platen worden verwerkt tot eindproducten door buigen, stempelen en andere processen. Veelgebruikte vormapparatuur omvat buigmachines, ponsmachines en hydraulische vormmachines. Het vormproces moet worden ontworpen op basis van de vorm en afmetingen van het eindproduct.
8. Samenvatting
Het smeedproces van roestvrijstalen platen is een complex en fijn proces, waarbij materiaalkeuze, verhitting, smeden, warmtebehandeling, oppervlaktebehandeling, kwaliteitscontrole en verdere verwerking betrokken zijn. Elke stap vereist een strikte controle van de procesparameters om ervoor te zorgen dat het eindproduct uitstekende mechanische eigenschappen en oppervlaktekwaliteit heeft. Door wetenschappelijk procesontwerp en strikte kwaliteitscontrole kunnen hoogwaardige roestvrijstalen platen worden geproduceerd om te voldoen aan de behoeften van verschillende toepassingen.
