Инструментальная сталь, как правило, состоит примерно на 75% из лома - смеси сталелитейного лома и покупного лома. очень важно избежать загрязнения лома, особенно из металлов, которые не могут быть окислены, таких как никель, кобальт и медь. большая часть производства легированной стали завершается плавлением в разгрузочной печи (EAF).
Первичная плавка
Инструментальная сталь обычно состоит примерно на 75% из лома - смеси сталелитейного лома и покупного лома. Жизненно важно избегать загрязнения лома, особенно от металлов, которые не могут быть окислены, таких как никель, кобальт и медь.
Большая часть производства легированной стали заканчивается плавлением в разгрузочной печи (EAF).
Существует два этапа:
Лом быстро плавится в печи.
Горячий металл передается в отдельный ковш или конвертер для рафинирования. Этот процесс понимается как вторичное рафинирование, что позволяет добиться хорошей эффективности и, следовательно, перерабатывать огромные объемы.
Затем рафинированный металл передается на станцию литья и разливается в слитки. Полученные слитки обычно отжигаются (нагреваются и охлаждаются медленно), чтобы остановить растрескивание.
Электрошлаковое плавление
Электрошлаковая переплавка или рафинирование (ESR) может быть прогрессивным процессом плавления, при котором не образуются слитки с гладкой поверхностью, без труб (отверстий) или пористости (дефекты). Слитки ESR обеспечивают улучшенную обрабатываемость в горячем состоянии, лучший выход продукции при переплавке, повышенную чистоту, лучшую поперечную пластичность при растяжении и усталостные свойства.
ESR - это высококлассный процесс, поэтому затраты, сэкономленные за счет увеличения выхода продукции, не всегда достаточны для того, чтобы компенсировать цены на обработку ESR. Однако для некоторых специальных применений легированных сталей ESR стоит того.
Вакуумная дуговая переплавка (VAR) может быть процессом, иногда используемым наряду с ESR. Однако его применение в инструментальных сталях ограничено специализированными применениями с особыми требованиями к подшипникам. В рамках процесса VAR тепло подается через дугу во время высоковакуумной среды. Полученная сталь имеет рафинированную макроструктуру и микроструктуру, а также превосходную химическую однородность.
Первичная поломка
Метод разбивки, используемый для инструментальных сталей, использует либо открытый пресс, либо ротационный кузнечно-прессовый станок. Эти процессы чрезвычайно универсальны и могут иметь длину от 6 до 13 м (от 20 до 43 футов) в квадратах, прямоугольниках, впадинах или ступенчатых сечениях. конечным продуктом является чрезвычайно высокое качество, с небольшим количеством трещин, нахлестов или швов, при этом часто достигается высокая степень прямолинейности.
Прокат
В современном сталелитейном производстве в ряд используется до 26 прокатных станов. Нагрев металла осуществляется с помощью газового толкателя, шагающей балочной печи или высокомощной индукционной печи. Быстрый нагрев используется для остановки обезуглероживания (потери содержания углерода). Метод автоматизирован при помощи компьютеров, а измерительные приборы не позволяют контролировать допуск диаметра и качество поверхности металла. Благодаря этому процессу, рулон стального листа часто производится всего за 12 минут.
Горячее и холодное вытягивание
Операции черчения обычно используются на инструментальных сталях для обеспечения лучших допусков, меньших размеров или специальных форм. Поскольку инструментальные стали обладают высокой прочностью и ограниченной пластичностью, холодное черчение ограничивается одним легким проходом, чтобы остановить поломку. Тепловая вытяжка при температурах до 540 °C (1000 °F) используется в многопроходном режиме для упрочнения металла.
Непрерывная разливка
Непрерывная разливка легированной стали обычно является законченной по экономическим причинам. После литья заготовки отжигают, иногда шлифуют, затем куют молотком или ротором, после чего их прокатывают. Электрошлаковая быстрая переплавка (ESRR) может быть современным процессом, который работает при более высоких температурах, чем ESR.
Порошковая металлургия
Порошковая металлургия (P/M) используется для поставок высоколегированных сталей, таких как высокоуглеродистые, высокохромистые и высокоскоростные. В последние годы этот процесс становится все более популярным. При использовании традиционных методов сборка высокоуглеродистых, высоколегированных инструментальных сталей представляет особую сложность. Относительно медленное время охлаждения при использовании этих методов приводит к образованию нежелательных грубых структур из эвтектического карбида, что в конечном итоге приводит к неравномерной термообработке, плохим поперечным качествам и низкой вязкости.
В П/М преодолены проблемы традиционных методов. Тонкое, равномерное распределение твердого сплава часто производится с помощью P/M, что приводит к улучшению обрабатываемости в условиях отжига, более быстрой реакции на термическую обработку закалки и улучшенной измельчаемости. Однако есть и обратная сторона - скидка на износостойкость.
процесс Спрея
Osprey Process остается действительно специализированной деятельностью, ограниченной объектами в Японии и, следовательно, в Великобритании, однако, это огромный технический и коммерческий потенциал. Расплавленный сплав заливается из индукционной печи через сопло и продувается струями распыления газа под высоким давлением, вызывая образование мелких капель. Капли собираются и не образуют заготовки, впадины и листы.
Преимущества процесса Osprey почти как P/M. легированная сталь, изготовленная из материала Osprey, имеет равномерное распределение мелкозернистых карбидов. Тем не менее, в настоящее время процесс Osprey не так экономически конкурентоспособен, как P/M.
