ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ(Θ)

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ(Θ) Ενότητα 8: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Ανθυμίδης Κωνσταντίνος Διδάκτορας Μηχανολόγος Μηχανικός ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΕ 1

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Κεντρικής Μακεδονίας» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Ενότητα 8 XYΤΕΥΣΕΙΣ - ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΕΩΝ Ανθυμίδης Κωνσταντίνος Διδάκτορας Μηχανολόγος Μηχανικός 4

Περιεχόμενα ενότητας 1. ΑΝΟΞΕΙΔΩΤΟΙ ΧΑΛΥΒΕΣ 5

Σκοποί ενότητας 6

ΑΝΟΞΕΙΔΩΤΟΙ ΧΑΛΥΒΕΣ Οι ανοξείδωτοι χάλυβες, ή πιο συγκεκριμένα, οι χάλυβες με αντίσταση στη διάβρωση, είναι μία οικογένεια από κράματα με βάση το σίδηρο τα οποία παρουσιάζουν εξαιρετική αντίσταση στη διάβρωση. Η διάβρωση ή χημική διάβρωση είναι αυθόρμητο φαινόμενο χημικής διεργασίας. Κατά τη διάβρωση το μεταλλικό υλικό υπό την επίδραση του περιβάλλοντος χάνει ηλεκτρόνια, τα οποία δεσμεύονται (συνήθως) από το οξυγόνο του περιβάλλοντος. Το φαινόμενο είναι, τις περισσότερες φορές, επιφανειακό, δηλαδή εντοπίζεται στην εκτεθειμένη προς το περιβάλλον επιφάνεια του μετάλλου. Ωστόσο, υπάρχουν και περιπτώσεις εσωτερικής διάβρωσης, όπως, για παράδειγμα, στους σωλήνες εξάτμισης των οχημάτων, όπου η διάβρωση συμβαίνει από την εσωτερική πλευρά της σωλήνωσης, υπό την επίδραση των καυσαερίων. Κατά κύριο λόγο, ο όρος διάβρωση αναφέρεται σε μεταλλικά υλικά και κράματα μετάλλων, και όχι σε άλλα υλικά. Η διάβρωση συμβαίνει συνεχώς στη φύση και τα αποτελέσματά της είναι ορατά σε μεταλλικές, και όχι μόνο, κατασκευές. Η βροχή, για παράδειγμα, μπορεί να διαβρώσει σιγά - σιγά ένα μαρμάρινο άγαλμα. Αυτό συμβαίνει από τις διάφορες μικροποσότητες οξέων που περιέχονται στο νερό της βροχής, που αντιδρούν με ενώσεις του μαρμάρου σχηματίζοντας νέες ενώσεις σε μορφή κόνεως, γεγονός που συνεπάγεται την φθορά. 7

Η πιο συνηθισμένη και γνωστή μορφή διάβρωσης είναι το σκούριασμα του σιδήρου, που είναι αποτέλεσμα αντίδρασης του σιδήρου με το οξυγόνο του αέρα, με την βοήθεια και της βροχής, όπου και εδώ η σκουριά παίρνει γρήγορα τη μορφή σκόνης. Ειδικά η λέξη σκουριά αναφέρεται σε σιδηρές κατασκευές (δε συνηθίζεται για παράδειγμα να αναφέρεται για τον τρόπο με τον οποίο "σκούριασε" ένα χάλκινο σκεύος, στις περιπτώσεις αυτές ο προτιμώμενος όρος είναι οξείδωση). Το κύριο στοιχείο προσθήκης των ανοξείδωτων χαλύβων είναι το Xρώμιο στην ύπαρξη του οποίου οφείλεται η υψηλή αντοχή σε διάβρωση που παρουσιάζουν. Το χρώμιο δημιουργεί ένα μικροσκοπικό στρώμα (10 100 nm) τριοξειδίου του χρωμίου (Cr2O3), το οποίο προστατεύει το μεταλλικό υπόστρωμα από την οξείδωση και την διάβρωση. Γενικά μπορεί να ειπωθεί ότι είναι χάλυβες με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα και με περιεκτικότητα σε χρώμιο 11% (ελάχιστη) και μέγιστη 30% κ.β.. Το 11% είναι η καθοριστική ελάχιστη περιεκτικότητα που ο χάλυβας αρχίζει να ανθίσταται στην ατμοσφαιρική οξείδωση. Το χρώμιο σχηματίζει επιφανειακό στρώμα οξειδίου, το οποίο προστατεύει την επιφάνεια του χάλυβα και λειτουργεί ως εμπόδιο στην περαιτέρω οξείδωση και διάβρωσή του. Φυσικά μεγαλύτερη περιεκτικότητα χρωμίου αυξάνει περαιτέρω την αντίσταση στην οξείδωση λόγω υψηλών θερμοκρασιών. Οι χάλυβες που περιέχουν μόνο χρώμιο είναι γνωστοί σαν αυθεντικοί ανοξείδωτοι ή τύπου χρωμίου. 8

Το Χρώμιο (Chromium) είναι χημικό στοιχείο με σύμβολο Cr και ατομικό αριθμό 24, έχει σημείο τήξης1.907 C, σημείο βρασμού 2.671 C και πυκνότητα 7.190 kg/m3 (20 C, 1 atm). Είναι αργυρόλευκο γυαλιστερό και σκληρό μέταλλο με υψηλό σημείο τήξης. Το όνομά του προέρχεται από την ελληνική λέξη «χρώμα», επειδή έχει πολλές έγχρωμες ενώσεις. Χρώμιο. Το Χρώμιο είναι λαμπερό, σκληρό μέταλλο που, όταν γυαλίζεται, δίνει μια όμορφη μεταλλική λάμψη. Γι' αυτό η βιομηχανία το χρησιμοποιεί για την παρασκευή εντυπωσιακών μεταλλικών αντικειμένων. Το χρώμιο χρησιμοποιείται στα οδοντοτεχνικά κράματα όπως: CoCr και NiCr. Σημαντική εφαρμογή βρίσκει, επίσης, στην κατασκευή χρωμιοχαλύβων, οι οποίοι είναι ανοξείδωτοι, αλλά και στην επιχρωμίωση μετάλλων που επιθυμείται η προστασία τους από τη διάβρωση. 9

Υπάρχουν περίπου 15 τύποι ανοξείδωτου χάλυβα με βάση το Χρώμιο και είναι πολύ μαγνητικοί. Προσθήκη επιπλέον στοιχείων άλλων μετάλλων όπως για παράδειγμα Νικέλιο, λίγο περισσότερο από 6%, αυξάνει την οξειδωτική αντίσταση του Χάλυβα και βελτιώνει αισθητά τις μηχανικές του ιδιότητες, την κατεργασιμότητά του και μειώνει τη θερμική και την ηλεκτρική του αγωγιμότητα. Αυτού του είδους οι χάλυβες είναι γνωστοί ως χρωμονικελιούχοι ανοξείδωτοι χάλυβες, ανήκουν στη σειρά 300, έχουν ωστενιτική μικροδομή και δεν είναι μαγνητικοί. Οι χρωμονικελιούχοι ανοξείδωτοι χάλυβες περιέχουν μικρές ποσότητες άνθρακα ο οποίος δεν είναι επιθυμητός, διότι έχει την τάση να ενωθεί με το χρώμιο και να δημιουργήσει ανθρακούχο χρώμιο το οποίο δεν έχει αντίσταση στη διάβρωση. Το ανθρακούχο χρώμιο σχηματίζεται όπου ο χάλυβας είναι σε θερμοκρασίες από 427 C έως 871 C για εκτεταμένες περιόδους, που μπορούν να υπάρξουν κατά τη διάρκεια συγκόλλησης με αργή ψύξη. Η χημική αντίδραση του άνθρακα με το χρώμιο για να δημιουργηθεί το ανθρακούχο χρώμιο ονομάζεται καρβιδιακή καθίζηση. Η καρβιδιακή καθίζηση μπορεί να μειωθεί ή να αποφευχθεί με δύο τρόπους. Ο πρώτος τρόπος είναι να διατηρήσουμε την ποσότητα του άνθρακα σε χαμηλό ποσοστό, όπου μειώνεται η δημιουργία ανθρακούχου χρωμίου. Οι ανοξείδωτοι χάλυβες με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα αναφέρονται ως ELC δηλαδή Extra Low Carbon. Ο άλλος τρόπος για να εμποδίσουμε την καρβιδιακή καθίζηση είναι η χρήση κάποιου σταθεροποιητικού στοιχείου. Οι πιο γνωστοί σταθεροποιητές είναι το Τιτάνιο και το Κολόμβιο. Αυτά τα στοιχεία θα ενωθούν με τον άνθρακα για να δημιουργήσουν ανθρακούχο τιτάνιο και ανθρακούχο κολόμβιο τα οποία έχουν υψηλή αντίσταση στη διάβρωση. 10

Το χημικό στοιχείο Τιτάνιο (titanium) είναι πολύ ανθεκτικό, αργυρόλευκο, όλκιμο μέταλλο μικρής πυκνότητας. Ο ατομικός αριθμός του είναι 22, η σχετική ατομική μάζα του 47,867 και η πυκνότητά του 4,507. Έχει θερμοκρασία τήξης 1.668 C και θερμοκρασία βρασμού 3.287 C. Το Τιτάνιο είναι το 9ο πιο άφθονο στοιχείο και αποτελεί περίπου το 0,6 % του στερεού φλοιού της Γης. Αφθονότερα από το Ti είναι κατά φθίνουσα σειρά τα χημικά στοιχεία : Οξυγόνο, Πυρίτιο, Αργίλιο, Σίδηρος, Ασβέστιο, Μαγνήσιο, Νάτριο και το Κάλιο. Κρυσταλλικό Τιτάνιο καθαρότητας 99,995 %. Μάζα 283 gr, μήκος 14 cm, διάμετρος 2,55 cm. Εμφανίζεται στη φύση πάντα ενωμένο και στα ορυκτά του υπάρχει συνήθως οξυγόνο αλλά και αλκαλιμέταλλα (Λίθιο (Li), Νάτριο (Na), Κάλιο (K), Ρουβίδιο (Rb), Καίσιο (Cs) και Φράγκιο (Fr)), σίδηρος, μαγγάνιο, χαλκός, πυρίτιο κ.α.. Τα κυριότερα ορυκτά από τα οποία και εξάγεται είναι το Ρουτίλιο (TiO2) και ο Ιλμενίτης που είναι πολύ διασπαρμένα σε όλη τη Γη. 11

Οι κυριότερες χώρες παραγωγής Ιλμενίτη από ορυχεία είναι η Αυστραλία, η Νότια Αφρική, η Κίνα, ο Καναδάς. Ρουτίλιο από ορυχεία εξορύσσεται κυρίως στην Αυστραλία, στη Νότια Αφρική, στη Σιέρρα Λεόνε και στην Ουκρανία. Το Τιτάνιο ανακαλύφτηκε το 1791 από τον Ουίλιαμ Γκρέγκορ. Το όνομα αποδόθηκε από το Γερμανό χημικό Μάρτιν Χάινριχ Κλάπροθ το 1794 και προέρχεται από το ελληνικό μυθολογικό όνομα «Τιτάν». To καθαρό μέταλλο είναι ελαφρύ και έχει εξαιρετική δύναμη και αντοχή στη διάβρωση. Έχει παραπλήσια χημική συμπεριφορά με το πυρίτιο και το ζιρκόνιο. Σε υψηλές θερμοκρασίες καίγεται στην ατμόσφαιρα και στο καθαρό άζωτο. Είναι όλκιμο και εύπλαστο όταν θερμαίνεται. Είναι αδιάλυτο στο νερό, αλλά διαλυτό στα πυκνά οξέα Το Τιτάνιο δεν είναι τοξικό μέταλλο. Η ευρεία χρήση του σε ιατρικές εφαρμογές αλλά και πολλές μελέτες αποδεικνύουν ότι είναι αδρανές και βιοσυμβατό τόσο για τους ανθρώπους όσο και για τα ζώα. 12

Το Τιτάνιο, επειδή συνδυάζει μικρό βάρος και ανθεκτικότητα στη διάβρωση, χρησιμοποιείται σε πολλά προϊόντα καθημερινής χρήσης όπως τρυπάνια, ποδήλατα, μπαστούνια του γκολφ, ρολόγια χειρός, φορητοί υπολογιστές, κοσμήματα, κινητά τηλέφωνα. Σχηματίζει ανθεκτικά και ελαφρά κράματα με πολλά άλλα μέταλλα όπως με το σίδηρο, το αργίλιο, το βανάδιο, το μολυβδαίνιο κ.ά. Τα κράματα αυτά χρησιμοποιούνται ευρύτατα στην αεροδιαστημική βιομηχανία για την κατασκευή κινητήρων, πυραύλων και διαστημικών οχημάτων. Επίσης χρησιμοποιούνται σε στρατιωτικές και βιομηχανικές εφαρμογές, στην πετροχημική βιομηχανία, σε μονάδες αφαλάτωσης, χαρτοπολτού, στην αυτοκινητοβιομηχανία, στη γεωργία, στην ιατρική για την κατασκευή ορθοπεδικών υλικών, στην οδοντιατρική για την κατασκευή εμφυτευμάτων κλπ. Όπως αναφέραμε οι πιο γνωστοί σταθεροποιητές των ανοξείδωτων Χαλύβων είναι το Τιτάνιο και το Κολόμβιο. Σαν εναλλακτικοί λύση χρησιμοποιούμε το Μαγγάνιο με μικρές ποσότητες Αζώτου το οποίο προστίθεται σε μερικά χρωμονικελιούχα κράματα. Συνήθως αυτοί οι χάλυβες περιέχουν λίγο λιγότερο νικέλιο αφού τα κράματα χρώμιο- νικέλιο- μαγγάνιο δημιουργήθηκαν αρχικά για να μειώσουν το νικέλιο. Σε αυτά τα κράματα μια μικρή ποσότητα νικελίου αντικαθίσταται από το μαγγάνιο σε αντιστοιχία περίπου 2:1. Η σειρά 200 των ανοξείδωτων χαλύβων είναι οι σειρές χρωμίου- νικελίουμαγγανίου. Αυτοί οι χάλυβες έχουν ωστενιτική μικροσύσταση και δεν είναι μαγνητικοί. Οι τύποι 201 και 202 χρησιμοποιούνται ως εναλλακτική λύση για τους 301 και 302. 13

Το Μολυβδαίνιο περιέχεται επίσης σε κάποια κράματα ανοξείδωτων χαλύβων και προστίθεται για να καλυτερεύσει την αντίσταση ερπυσμού του χάλυβα σε κυμαινόμενες θερμοκρασίες, να αυξήσει τη μηχανική αντοχή του σε υψηλές θερμοκρασίες και την αντίσταση στη διάβρωση σε πολλές εφαρμογές. Ερπυσμός λέγεται το φαινόμενο κατά το οποίο σε στερεό σώμα στο οποίο ασκείται μια σταθερή δύναμη εκδηλώνεται αργή και συνεχής παραμόρφωση παρότι η τάση η οποία το καταπονεί είναι μικρότερη από το όριο διαρροής του υλικού. Το φαινόμενο εκδηλώνεται σε ψηλές θερμοκρασίες και όταν ασκούνται μηχανικές καταπονήσεις για παρατεταμένο χρόνο. Στον ερπυσμό η παραμόρφωση δίνεται σε συνάρτηση με τον χρόνο επιβολής της τάσης, το μέγεθος της τάσης και τη θερμοκρασία, ε = f(t,σ,t). Σαν προσεγγιστικός κανόνας, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μια πρώτη εκτίμηση της περιοχής ερπυσμού για πολλά υλικά, έχει παρατηρηθεί ότι ο ερπυσμός συμβαίνει σε θερμοκρασίες πάνω από περίπου το 1/3 της θερμοκρασίας τήξης του υλικού. Τέλος, το Πυρίτιο σε μεγαλύτερες από τις συνηθισμένες ποσότητες αυξάνει την αντίσταση οξείδωσης στις υψηλές θερμοκρασίες και το Θείο και το Σελήνιο δίνουν καλή μηχανουργική κατεργασιμότητα. 14

Το χημικό στοιχείο Θείο ή Θειάφι (Sulphur) έχει σύμβολο S, ατομικό αριθμό 16 και ατομική μάζα 32,065. Είναι ένα πολυσθενές αμέταλλο. Ανήκει στο ορθορομβικό κρυσταλλικό σύστημα και έχει σημείο τήξης 115,21 C και σημείο βρασμού 444,6 C. Στη στοιχειακή του μορφή είναι ένα έντονα κίτρινο κρυσταλλικό στερεό. Στη Γη μπορεί να βρεθεί στη φύση τόσο στη στοιχειακή του μορφή, όσο και με τη μορφή θειούχων και θειικών ορυκτών του. Θείο. Ανάλογα με τις ιδιότητες που θέλουμε να έχουν οι ανοξείδωτοι χάλυβες τους χωρίζουμε σε τρεις κατηγορίες: 1. Ανοξείδωτοι χάλυβες ανθεκτικοί στη θερμοκρασία περιβάλλοντος και μέχρι 300 C περίπου. 2. Ανοξείδωτοι χάλυβες ανθεκτικοί σε μεγαλύτερες θερμοκρασίες ή πυρίμαχοι χάλυβες. 3. Ανοξείδωτοι χάλυβες ανθεκτικοί σε μεγαλύτερες θερμοκρασίες και με καλή μηχανική αντοχή. Τυποποίηση: Ανοξείδωτοι χάλυβες κατά AISI (American Iron and Steel Institute). 15

Οι περισσότεροι ανοξείδωτοι χάλυβες έχουν ονομαστεί σύμφωνα με την αναλογία της περιεκτικότητάς τους σε Cr και Ni. Ο πρώτος ανοξείδωτος χάλυβας που χρησιμοποιή-θηκε ήτανε ο 18-8 δηλ. είχε περιεκτικότητα 18% Cr και 8% Ni κ.β.. Η ανάπτυξη όμως περισσοτέρων, 44 συνολικά τύπων ανοξείδωτων χαλύβων, οδήγησε τον οργανισμό AISI να τους κωδικοποιήσει και να τους τοποθετήσει σε αντίστοιχες αριθμητικές θέσεις. Έτσι λοιπόν οι ανοξείδωτοι με μόνο στοιχείο το Cr ανήκουν στη σειρά 400, ενώ οι έχοντες Cr - Ni στη σειρά 300. Σαν φυσική συνέπεια ο παλιός 18/8 εντάχτηκε στη σειρά 300 και ονομάστηκε 302 και ο τύπος με 17% Cr έγινε 430. Στη σειρά AISI 200 ανήκουν οι ανοξείδωτοι χάλυβες, οποίοι περιέχουν Cr και Mn, καθώς και Ni σε σχετικά μικρή περιεκτικότητα. Εναλλαγές του τυποποιημένου συστήματος μέσα στον AISI υπάρχουν με την κατάλληλη ένδειξη, όπως για παράδειγμα ένας ανοξείδωτος χάλυβας με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα τύπου 304 ή 306 ονομάστηκε 304L ή 306L (δηλαδή low carbon). Στην καλή μηχανική κατεργασιμότητά δόθηκε το γράμμα F όπως 430F. Η μεγαλύτερη ποσότητα ανοξείδωτου χάλυβα με καλή συγκολλητικότητα που έχει παραχθεί είναι αυτή του ωστενιτικού χάλυβα. Είναι της σειράς AISI 200 (οι οποίοι περιέχουν Cr και Mn, καθώς και Ni σε σχετικά μικρή περιεκτικότητα) ή 300, με συνήθη περιεκτικότητα χρωμίου μεγαλύτερη από 17% και νικελίου μικρότερη από 7%. Γενικά οι χάλυβες αυτοί παρουσιάζουν υψηλή αντοχή σε διάβρωση και οξείδωση, μέχρι και θερμοκρασίες 900 C, καλές μηχανικές ιδιότητες και κατεργασιμότητα. 16

Οι μηχανικές ιδιότητες των ανοξείδωτων χαλύβων βελτιώνονται με την προσθήκη άλλων στοιχείων : περίπου 0,15% Σελίνιο (Se) βελτιώνει την κατεργασιμότητα και 2-4% Mo προκαλεί σημαντική αύξηση της αντοχής σε θαλάσσια διάβρωση. Ενώ η παρουσία Ti ή Nb μειώνει το φαινόμενο της περικρυσταλλικής διάβρωσης και σταθεροποιεί τον ωστενίτη. Η περικρυσταλλική διάβρωση (αγγλ., intergranular corrosion) συμβαίνει όταν ο ανοξείδωτος χάλυβας θερμανθεί και σχηματιστούν καρβίδια του χρωμίου γύρω από τους κρυστάλλους του κράματος. Τα καρβίδια αυτά αντικαθιστούν το οξείδιο του χρωμίου και έτσι ο χάλυβας χάνει την προστασία του. Η περικρυσταλλική διάβρωση εξαρτάται από την περιεκτικότητα του κράματος σε άνθρακα. Ανοξείδωτοι χάλυβες με 0,06% C παθαίνουν περικρυσταλλική διάβρωση μέσα σε 2 λεπτά στους 700 C αντιθέτως, ανοξείδωτοι χάλυβες με 0,02% C δεν παθαίνουν περικρυσταλλική διάβρωση. Περιρυσταλλική διάβρωση παρατηρείται και μετά την συγκόλληση ανοξείδωτων χαλύβων εξαιτίας τοπικής υπερθέρμανσης του κράματος. 17

Η περικρυσταλλική διάβρωση μπορεί να αναστραφεί με θέρμανση του κράματος στους 1000 C, διαλυτοποίηση των καρβιδίων του χρωμίου και απότομη ψύξη («βαφή»). Ανοξείδωτοι χάλυβες που περιέχουν τιτάνιο, νιόβιο ή ταντάλιο παρουσιάζουν υψηλή αντοχή στην περικρυσταλ-λική διάβρωση. Περικρυσταλλική διάβρωση ανοξείδωτου χάλυβα όπως παρατηρείται στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο. 18

Η υψηλή ταχύτητα στη συγκόλληση Ανοξείδωτων Χαλύβων συνίσταται γιατί μειώνει την είσοδο θερμότητας, μειώνει την καρβιδιακή καθίζηση και την παραμόρφωση. Οι ανοξείδωτοι χάλυβες χρησιμοποιούνται για εφαρμογές σε υγρό και οξειδωτικό περιβάλλον π.χ. στη ναυπηγική, στην αυτοκινητοβιομηχανία λόγο της ωραίας εμφάνισής τους, στην αρχιτεκτονική και στις κατασκευές, σε είδη οικιακής χρήσεις, στη βιομηχανία π.χ. ανοξείδωτες δεξαμενές γάλακτος κ.α.. 19

20

21

22

Σε σύγκριση με τους κοινούς χάλυβες, οι ανοξείδωτοι χάλυβες, εκτός από την πολύ υψηλότερη αντοχή στην διάβρωση, παρουσιάζουν επιπλέον και υψηλότερη μηχανική αντοχή. Ωστόσο, είναι πιο σκληροί από τους κοινούς χάλυβες και γι' αυτό πιο δυσκατέργαστοι. Οι ανοξείδωτοι χάλυβες παρουσιάζουν επίσης χαμηλή θερμική αγωγιμότητα σε σύγκριση με τους κοινούς χάλυβες. Ο ανοξείδωτος χάλυβας παράγεται σε κάμινο (κλίβανο) παρόμοια μ' αυτήν που χρησιμοποιείται για την παραγωγή κοινού χάλυβα από παλαιοσίδηρο. Στην περίπτωση του ανοξείδωτου χάλυβα, οι πρώτες ύλες είναι παλαιοσίδηρος και σιδηροκράματα, όπως σιδηροχρώμιο και σιδηρονικέ-λιο. Η αναλογία των πρώτων υλών εξαρτάται από την επιθυμητή τελική ποιότητα του ανοξείδωτου χάλυβα, αλλά, σε γενικές γραμμές, περίπου το 60% του φορτίου της καμίνου είναι ανακυκλωμένος παλαιοσίδηρος κυρίως ανοξείδωτος, αλλά και κοινός. Το υγρό μέταλλο από την ηλεκτρική κάμινο μεταφέρεται σε μεταλλάκτη για την απομάκρυνση του περιεχόμενου άνθρακα με εμφύσηση οξυγόνου και αργού. Μετά τον μεταλλάκτη, το υγρό μέταλλο καθαρίζεται υπό κενό για να απομακρυνθούν τα υπολειπόμενα αέρια. Κατόπιν χύνεται σε καλούπια για να παραχθούν πλινθώματα («χελώνες»), ή χύνεται κατά συνεχή τρόπο σε δοκούς («μπιγιέτες»), ή χύνεται σε πλάκες («σλαμπ») υπό πίεση. Η έλαση των πλινθωμάτων και των δοκών γίνεται εν θερμώ ή εν ψυχρώ, όπως συμβαίνει και στην περίπτωση του κοινού χάλυβα, για την παραγωγή πλατέων και επιμήκων προϊόντων. 23

Τα φύλλα ανοξείδωτου χάλυβα συνήθως υποβάλλονται σε θερμική κατεργασία («ανόπτηση») για να γίνουν πιο μαλακά. Η παγκόσμια παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα το 2006 ήταν 28 εκατ. Τόνοι. 24

Τέλος Ενότητας 25