Kako se izdeluje jeklo za vremenske vplive? Od izdelave jekla do stabilne patine

Prvič, pogosta zmeda, ki jo je treba razjasniti

Proizvodnja jekla, odpornega na vremenske vplive, je pogosto opisana nejasno ali zavajajoče. Včasih pravijo, da je jeklo izdelano z mešanjem bakrenih, kromovih in nikljevih plošč - ni tako. Baker, krom in nikelj so legirni elementi, dodani staljenemu jeklu v skrbno nadzorovanih količinah; niso vnaprej-izdelane plošče, zmešane skupaj. Rečeno je tudi, da proizvodni proces vključuje izpostavljanje jekla vremenskim vplivom. Pravzaprav je jeklo izdelano v jeklarni s konvencionalno tehnologijo izdelave jekla, zaščitna patina pa nastane šele kasneje, med uporabo na prostem, z naravnim vlaženjem in sušenjem. Razumevanje tega razlikovanja je pomembno, ker pojasnjuje, kako material pridobi svoje lastnosti: zlitina se vgradi v mlinu, medtem ko patina nastane zaradi vremena.

Izdelava jekla: izdelava zlitine

Od odpadnega železa do staljenega jekla

Preperevanje jekla se začne tako kot večina konstrukcijskega jekla v osnovni kisikovi peči ali elektroobločni peči. Reciklirani odpadki in železne enote se stopijo, vsebnost ogljika pa se prilagodi ravni, ki jo zahteva standard izdelka. Staljeno jeklo se nato prenese v lonec za rafiniranje, kjer se kemija natančno-uravna pred ulivanjem.

Dodajanje vremenskih elementov

Odločilni korak je dodajanje legirnih elementov, po katerih je jeklo, ki je preperelo, ime: baker, krom in nikelj, z manjšimi količinami fosforja, silicija in mangana. Baker je najpomembnejši za odpornost proti atmosferski koroziji; krom in nikelj okrepita zaščitno oksidno plast in izboljšata žilavost. Vsaka toplota se vzorči in analizira, tako da končna sestava pade v meje, opredeljene z veljavnim standardom -, na primer ASTM A588 za strukturne plošče, ASTM A606 za plošče in tuljave, EN 10025-5 za stopnje, kot sta S355J0W in S355J2W, in GB/T 4171 za stopnje, kot je Q355NH. Ta natančen nadzor kemije je tisto, kar loči pravo jeklo, ki je odporno na vremenske vplive, od običajnega ogljikovega jekla.

Ulivanje in vroče valjanje: od tekočine do plošče

Rafinirano jeklo se skoraj vedno uliva - z neprekinjenim litjem - v pol-polzgoščene plošče. Plošče se ponovno segrejejo in nato vroče valjajo v ploščo, pločevino ali tuljavo. Valjanje naredi več kot le oblikuje jeklo: termomehanska obdelava izpopolni zrnato strukturo, kar prispeva k trdnosti in žilavosti, določeni s standardom. Po valjanju se izdelki ohladijo pod nadzorovanimi pogoji, nekatere vrste pa so deležne nadaljnje toplotne obdelave, da dosežejo zahtevane mehanske lastnosti. Končni material se nato testira na natezno trdnost, mejo tečenja, raztezek in udarno žilavost, rezultati pa morajo izpolnjevati isti standard, ki ureja sestavo.

Indeks korozije: napovedovanje učinkovitosti patine

Ker sestava zlitine nadzira, kako dobro bo patina zaščitila jeklo, lahko proizvajalci pred-napovedujejo obnašanje med uporabo, še preden jeklo doživi dež. ASTM G101 opisuje metodo indeksa korozije, ki ocenjuje sestavo jekla, ki je izpostavljeno vremenskim vplivom; višji rezultati kažejo boljšo predvideno odpornost proti atmosferski koroziji. Ta indeks je praktično orodje, ki se uporablja za izbiro primernih razredov za dano podnebje, in je eden od razlogov, da jeklo, ki je odporno na vremenske vplive, zaupanja vredno za mostove, fasade in zunanje strukture, ki morajo trajati desetletja brez vzdrževanja premaza.

Patina: proizvodna zgodba, ki se nadaljuje na prostem

Ko plošča ali pločevina zapusti mlin in je izdelana v izdelek - kurišče, lonec, zaslon ali fasado stavbe - se začne tvoriti patina. Vsakič, ko površino navlažimo in nato posušimo, tanka plast jekla oksidira. Na navadnem jeklu se ta plast lušči; na preperelem jeklu legirni elementi pomagajo, da se veže v gosto, fino{4}}zrnato zaščitno folijo. Proces se začne v nekaj tednih, v prvem letu vidno potemni in se običajno stabilizira v enem do dveh letih v večini podnebij. Rezultat je površina, ki je videti kot rja, vendar se obnaša kot premaz: dramatično upočasni nadaljnjo korozijo in se obnovi, če je opraskana ali odrgnjena.

Izdelava in kontrola kakovosti v Pretvorniku

Proizvajalci režejo, oblikujejo in varijo jeklo, ki je izpostavljeno vremenskim vplivom, v končne izdelke. Rezanje poteka s plazmo, laserjem ali striženjem; oblikovanje s stiskalnico. Varjenje zahteva ujemajoče se dodajne materiale, tako da območje zvara prepere enako hitro kot matična plošča. Skozi celotno izdelavo nadzor kakovosti vključuje preverjanje certifikata mlina glede na naročeni standard, preverjanje dimenzij in pregledovanje zvarov. Kupci morajo vedno zahtevati potrdilo o preskusu rezanja -, to je dokument, ki dokazuje, da je material res certificiran razred jekla, ki je odporno na vremenske vplive, ne pa barvano mehko jeklo.

Pogosto zastavljena vprašanja

Iz česa je izdelano jeklo, ki deluje na vremenske vplive?

Je nizko-legirano jeklo z namernimi dodatki bakra, kroma in niklja ter manjšimi količinami fosforja, silicija in mangana, vse pa je nadzorovano v mejah standardov, kot so ASTM A588, ASTM A606, EN 10025-5 in GB/T 4171.

Ali je odporno jeklo proizvedeno z izpostavljanjem vremenskim vplivom?

Ne. Jeklo se proizvaja v jeklarni. Patina se razvije pozneje, pri uporabi na prostem, z naravnim mokro-suhim cikliranjem v enem do dveh letih.

Kateri standardi urejajo proizvodnjo odpornega jekla?

Najpogosteje uporabljeni so ASTM A588 (strukturne plošče), ASTM A606 (pločevine in tuljave), EN 10025-5 (na primer S355J0W in S355J2W) in GB/T 4171 (na primer Q355NH). ASTM G101 pokriva napoved odpornosti proti atmosferski koroziji.

V čem se vremenskim vplivom jeklo razlikuje od običajnega jekla?

Sestava njegove zlitine proizvaja stabilno, oprijeto patino namesto ohlapne luščeče se rje, zato ne potrebuje barvanja in preživi izpostavljenost na prostem veliko dlje kot ogljikovo jeklo.

Ali patina nastane v tovarni?

Ne. Nekateri dobavitelji pred dostavo pospešijo videz površine-podoben rji, vendar zaščitna patina dozori na prostem zaradi naravnih vremenskih vplivov; umetno zatemnjena površina še vedno potrebuje mokro-suho cikliranje, da postane popolnoma zaščitna.

Ali je mogoče variti jeklo, ki je izpostavljeno vremenskim vplivom?

Da, z ujemajočimi se ali združljivimi dodajnimi kovinami, tako da območje zvara prepere kot osnovni material. To je standardna praksa za mostove, fasade in zunanje izdelke.

Zakaj je jeklu, ki je izpostavljeno vremenskim vplivom, dodan baker?

Baker je ključni element za odpornost proti atmosferski koroziji; v kombinaciji s kromom in nikljem spodbuja nastanek goste zaščitne oksidne plasti, ki opredeljuje jeklo, ki je izpostavljeno vremenskim vplivom.

Povprašajte o naših certificiranih izdelkih iz jekla, odpornega proti vremenskim vplivom