Thép inox là gì? Tìm hiểu quy trình sản xuất thép inox?

Thép Inox hay còn gọi là thép không gỉ là loại nguyên vật liệu đang được ưa chuộng nhất ngày nay. Thép inox hiện nay được sử dụng rộng rãi ở hầu hết mọi mặt trong đời sống. Và đặc biệt là sản xuất vật dụng gia đình. Thép Inox luôn là lựa chọn đầu tiên của người tiêu dùng.
Trong bài viết ngày hôm nay, chúng ta sẽ tìm hiểu xem thép Inox thực chất là gì? Và quy trình sản xuất thép Inox trong nhà máy như thế nào?

Thép Inox là gì?

 Thép Inox hay còn gọi là Thép không gỉ ( có thê gọi được bắt nguồn từ tiếng Pháp: inox). Loại thép này là một dạng hợp kim của sắt chứa tối thiểu 10,5% crôm. Nó ít bị biến đổi màu sắc hay bị ăn mòn như các loại thép thông thường khác. Vì thế tại nhiều nơi người ra còn gọi nó với tên gọi khác là Thép trắng. 
Thép Inox có 3 loại chính là : Thép cuộn Inox 304, thép 201, thép 430. Mỗi loại sẽ có những đặc tính riêng cũng như giá thành sản phẩm khác nhau. 
Ngoài ra, các thành phần hợp kim khác như Niken, Molybden, Titan, Đồng  cũng được thêm vào trong quá trình sản xuất. Tùy tỉ lệ để tăng độ bền, khả năng chống ô xy hóa, khả năng chống mài mòn, tính dẻo và tính tạo hình.Thép Inox có rất nhiều loại với tỉ lệ thành phần hóa học khác nhau và được đáp ứng từng loại sản phẩm khác nhau. Quy trình sản xuất kim loại thép Inox cũng phức tạp không kém. Tuy nhiên có thể sơ lược lại bởi những bước cơ bản sau:

• Chuẩn bị nguyên vật liệu
• Nấu chảy – đúc
• Cán, ủ – tẩy gỉ

Quy trình sản xuất thép Inox

Bước 1: Chuẩn bị nguyên vật liệu

Thép không gỉ  không chỉ là vật liệu được sử dụng rộng rãi mà còn nguyên liệu được tái chế nhiều nhất trên toàn cầu. Ước tính rằng khoảng 82% thép không gỉ đang sử dụng sẽ được tái chế. Thép được tái chế thành loại thành thép không gỉ mới với cùng tính chất như thép ban đầu. Đảm bảo không làm giảm đi chất lượng của thép.
Trước khi đưa nguyên liệu vào những quy trình xử lý kế tiếp.Kiểm tra chất lượng phôi là yếu tố vô cùng quan trọng. Việc kiểm tra này giúp nhà sản xuất đảm bảo không có bất kỳ thành phần phóng xạ có hại nào còn tồn tại trên nguyên liệu/ phế liệu. Bên cạnh đó có thể xác định hàm lượng các nguyên tố hợp kim nhằm phân loại, sắp xếp theo đúng loại/ mác inox phù hợp.

Bước 2: Đun chảy

Quá trình đun chảy là quá trình hình thành nên thép không gỉ. Bước này vô cùng quan trọng bởi những thành phần có trong thép sẽ được quyết định trong giai đoạn này. Cũng như những tạp chất khiến chất lượng của thép bị ảnh hưởng sẽ được loại bỏ trong bước này. Quá trình đun chảy thép sẽ được đi qua 4 giai đoạn khác nhau. Từng bước định hình và đưa ra dòng thép tiêu chuẩn.

Nấu chảy nguyên liệu trong lò hồ quang điện

Nguyên liệu, phế liệu được nấu chảy trong lò hồ quang điện. Thực hiện bằng cách cho điện cực carbon tiếp xúc với mảnh vụn thép không rỉ và hợp kim. Dòng điện đi qua làm nhiệt độ của hồ quang tăng lên đến 3500oC. Nhiệt độ thép nóng chảy lên đến 1800oC. Để đẩy nhanh quá trình nóng chảy nhà sản xuất có thể bổ sung thêm carbon, ferrosilicon, oxy, hoặc hỗn hợp khí đốt nhiên liệu. 

Loại bỏ nguyên tố Cacbon, Lưu huỳnh hoặc Nito

Sau khi nguyên liệu được đưa vào lò hồ quang điện và tan chảy. Lúc này sẽ được chuyển đến giai đoạn AOD – (Argon Oxygen Decarburization). Đây là giai đoạn làm giảm hàm lượng carbon xuống một mức nhất định. Bằng cách cho hỗn hợp oxy-argon vào và bổ sung thêm một số nguyên tố hợp kim.
Hỗn hợp tan chảy giàu sắt và tỉ lệ hợp kim thấp sẽ tan trong lò hồ quang điện. Thành phần Nikel, molybden, ferrochrome cũng sẽ được thêm vào trong giai đoạn này.

Điều chỉnh nhiệt độ và thành phần điều chế thép

Thép Inox được hình thành nên dựa vào quá trình loại bỏ tạp chất và đưa ra dòng thép tiêu chuẩn nhất. Những tính chất tạo nên cái tên “théo không gì” sẽ được hoàn toàn quyết định trong bước này. Đây là bước nhà sản xuất điều chỉnh thành phần hóa học cuối cùng của vật liệu.
Để sản xuất thép không gỉ sẽ có bảng tỷ lệ chi tiết về các thành phần có trong đó. Vì vậy các thành phần ít hay nhiều, đặc tính của vật liệu thuộc nhóm nào sẽ phụ thuộc vào công đoạn này.

Đúc phôi

Sau khi thép đã được điểu chế và tạo ra dòng thép Inox tan chảy. Dòng thép này sẽ được đưa đến khuôn đúc phôi. Từ đây thép sẽ được định hình ban đầu về kích thước để tiếp tục cho quá trình tạo hình phía sau.

Bước 3: Cán nóng và cán nguội

Cán nóng là việc sử dụng các nguyên liệu đã là sản phẩm bán thành phẩm như tấm, hoa, phôi thép hay phiến. Dùng để  tiến hành gia công kim loại xảy ra ở nhiệt độ trên nhiệt độ tái kết tinh của vật liệu. Ở giai đoạn này, các hạt biến dạng kết tinh lại và duy trì cấu trúc ổn đinh cho các hạt có kích thước gần giống nhau. Điều này giúp cho thép làm ra không bị cứng.
Một số nguyên liệu này được tiếp tục gia công và làm giảm độ dày thành tấm hoặc kéo thành ống hoặc dây inox thì được gọi là cán nguội. Cùng sự trợ giúp của máy móc với trục làm việc có đường kính nhỏ hoặc rất nhỏ. Phù hợp cho việc cán nguội các tấm thép không gỉ thành các sản phẩm đa dạng kích thước.

Bước 4: Ủ và tẩy gỉ thép Inox

Trong giai đoạn này giúp khôi phục lại các đặc tính của vật liệu sau khi cán nguội. Tiến hành bằng cách xử lý nhiệt để ổn định các cấu trúc tinh thể thép vốn đã bị biến dạng và xô lệch trong quá trình cán.
Sau đó, sản phẩm được sẽ đi qua hỗn hợp axit tẩy rửa và làm sạch với nước rửa áp suất cao. Mục đích lấy đi những vết gỉ. Công đoạn này giúp loại bỏ đi các khuyết điểm của sản phẩm. Tạo ra một sản phẩm với tính chất cơ lý hoàn hảo. Bên cạnh đó bước này còn giúp tạo ra lớp bảo vệ mỏng (Ô-xit Crôm) cho sản phẩm.

Bước 5: Hoàn thiện sản phẩm

Sau các quy trình này, thép Inox được cán và tạo thành những hình dạng và kích thước khác nhau. Phù hơp với từng mục đích sử dụng. Bước này được tiến hành nhờ kĩ thuật gia công cơ khí cắt có chuyên môn tay nghề cao. Cùng với một số dụng cụ chuyên dụng, có thể cắt thành tấm với khổ rộng khác nhau theo tiêu chuẩn.
Thông thường, những tấm inox sẽ được bảo vệ bằng cách dán một màng nhựa lên mặt trên của thép. Để tránh trầy xước trong suốt quá trình vận chuyển đến khách hàng. Giai đoạn hoàn thiện là  giai đoạn tạo nên tính thẩm mỹ của thép không gỉ. Công đoạn này vô cùng quan trọng và không thể thiếu trong quá trình sản xuất thép. Bởi nó ảnh hưởng đến độ phẳng, độ trơn tru, dễ vệ sinh của sản phẩm. Đặc biệt là các sản phẩm thuộc lĩnh vực cần chú trọng vệ sinh.
Xem thêm: Vai trò quan trọng không thể thiếu của thép trong ngành xây dựng