ステンレス鋼はどのように製造され、日用品に加工されるのか？

ステンレス鋼は、耐久性に優れ、美しく、実用的な素材であるため、台所用品から工業用機器まで幅広く使用されている。耐食性に優れ、洗浄性に優れていることから、最も優れた素材のひとつとされています。

では、どのようにしてステンレス鋼製品は、原材料から私たちが日常生活で目にするさまざまな製品へと変化していくのだろうか。それは 専門のステンレス鋼の食糧容器の製造業者この記事では、ステンレス製品の製造工程を詳しく紹介し、各工程を詳しく理解できるようにする。

ステンレス鋼の異なるグレードの組成

ステンレス鋼は、鉄をベースに少なくとも10.5%のクロムとその他の合金元素（ニッケル、モリブデン、チタン、マンガン、銅など）を加えた高性能材料である。その独特の耐食性は、主に表面に形成される保護酸化皮膜中のクロムの存在に由来する。この膜が鋼をさらなる酸化から守り、優れた耐食性を発揮する。

同時に、他の合金元素を添加することで、ステンレス鋼の強度、靭性、耐高温性、加工性を向上させることができる。

微細構造の違いにより、ステンレス鋼は次のように分けられる。 オーステナイト系ステンレス鋼 (耐食性と成形性で知られる304や316など）、 フェライト系ステンレス鋼 (430、高強度、低コストなど）、 マルテンサイト系ステンレス鋼 (420など、硬度が高く、ナイフの製造に適している）など。

これらのステンレス鋼の製造工程には若干の違いがあるが、製造原理と基本的な工程は概ね同じである。

ステンレス鋼の異なるグレードのパラメータ

グレード	クロム（Cr）	ニッケル（Ni）	モリブデン (Mo)	カーボン（C）	マンガン (Mn)	ケイ素 (Si)	リン (P)	硫黄 (S)
304（オーステナイト系）	18-20%	8-10.5%	–	≤ 0.08%	≤ 2%	≤ 1%	≤ 0.045%	≤ 0.03%
316（オーステナイト系）	16-18%	10-14%	2-3%	≤ 0.08%	≤ 2%	≤ 1%	≤ 0.045%	≤ 0.03%
430（フェライト系）	16-18%	–	–	≤ 0.12%	≤ 1%	≤ 1%	≤ 0.04%	≤ 0.03%
410（マルテンサイト系）	11.5-13.5%	–	–	≤ 0.15%	≤ 1%	≤ 1%	≤ 0.04%	≤ 0.03%
420（マルテンサイト系）	12-14%	–	–	0.15-0.40%	≤ 1%	≤ 1%	≤ 0.04%	≤ 0.03%

ステンレス鋼製品の製造工程とは？

ステンレス製品の製造工程は、大きく分けて次のようなステップに分けられる：

金属製錬

溶解はステンレス鋼を製造する最初のステップで、通常、電気アーク炉または転炉で行われる。この段階で、スクラップ、ステンレス鋼くず、合金元素（クロム、ニッケル、モリブデン、チタンなど）、鉄鉱石など、さまざまな原料が炉に加えられる。

これらの原料は炉の中で高温で溶かされ、ステンレス鋼の溶融金属液となる。製錬工程では、すべての原料が完全に溶解し、反応できるようにするため、温度が1500℃以上に達することがあります。

この工程では、最終的なステンレス鋼が均一な組成と安定した品質を持つように、炉内の温度と化学反応の制御が極めて重要である。また、製錬された金属液は、ステンレス鋼の純度と性能をさらに向上させるため、不純物や不純物を除去する精錬工程を経る必要がある。

この段階での正確な管理が、最終的なステンレ ス鋼の化学組成と特性を決定し、その後の加工 や最終製品の品質に影響を与える。

連続鋳造プロセス

精錬された溶融金属は鋳型に供給され、冷却、凝固して粗鋼ビレット（すなわちインゴット）を形成する。これらの粗鋼ビレットは、その後の加工の基礎となり、必要に応じてスラブ、ストリップ、チューブなどさまざまな形状に鋳造し、さらに加工してさまざまなステンレス鋼製品にすることができる。

伝統的に、鋳造工程は金型鋳造または静的鋳造を使用することがありますが、技術の進歩に伴い、現代の生産では「連続鋳造プロセス」が広く使用されています。連続鋳造プロセスでは、液体金属を鋳型に連続的に注入し、冷却システムの助けを借りて素早く凝固して鋼片を形成し、より高い生産効率と一貫した品質管理を実現します。

連続鋳造プロセスは、エネルギー消費を削減し、生産速度を向上させ、ステンレス鋼生産の安定性と効率を確保するための自動制御に適応することができます。したがって、連続鋳造プロセスは、大規模なステンレス鋼生産、特に様々な種類の鋼片の大量生産のための主流の方法となっており、その後の圧延や成形のための理想的な原料を提供します。

熱間圧延

熱間圧延とは、鋼片を一定の温度まで加熱し、圧延機を通して所望の仕様や形状に繰り返し圧延する工程である。熱間圧延の目的は、鋼片を塑性変形させ、厚さを減らし、ステンレス鋼の機械的性質を改善することである。通常、熱間圧延の温度は1000℃から1200℃の間で制御される。

熱間圧延後のステンレス鋼は、プレート、ストリップ、バー、ロッドなどのさまざまな形状の製品にすることができます。熱間圧延工程は、ステンレス鋼の加工特性を向上させるだけでなく、表面品質をさらに向上させることができます。

熱間圧延の主な工程は以下の通り：

暖房鋼片を適切な温度まで加熱し、十分な塑性を持たせる。

荒いローリング:最初の粗圧延の後、鋼片の厚さは徐々に減少し、形状は目標仕様に近づき始める。

仕上げ圧延仕上げ圧延機で鋼材の厚みをさらに薄くし、指定された仕様に適合するように表面品質を向上させる。

冷間圧延

冷間圧延は、熱間圧延されたステンレ ス鋼をさらに加工することであり、室温 でより大きな圧力を加えることで、より薄 く平坦な鋼に圧延される。冷間圧延されたステンレス鋼は通常、表面仕上げが良く、より精密な寸法制御が可能である。

冷間圧延製品の利点は、製品の厚さとサイズを精密に制御でき、より高い強度と滑らかな表面が得られることである。冷間圧延製品は、家電、建築、自動車などの産業で広く使用されている。

冷間圧延工程には次のようなものがある：

アニーリング： 鋼の硬度は冷間圧延工程で上昇するため、通常、機械加工性を向上させるために材料を軟化させる焼鈍が必要となる。

ピクルス： 冷間圧延後のステンレス鋼の表面には酸化スケールが存在する。酸洗工程では、酸溶液を用いて表面の不純物を除去し、表面を清浄で平坦に保ちます。

コーティング： ステンレス鋼製品の中には、耐食性や装飾効果を高めるためにコーティングやメッキを施す必要があるものもある。

ステンレス鋼 表面処理

ステンレス鋼製品の表面処理は、外観を向上させるだけでなく、耐食性や耐摩耗性を高めることができる。一般的な表面処理方法には以下が含まれる：

研磨： 研磨工程は、ステンレス鋼の表面をより滑らかで明るくし、ステンレス鋼食器、装飾部品などによく使用される。

サンドブラスト： ステンレスの表面に砂粒を吹き付けて艶消し加工を施したもので、通常、厨房機器や外壁の装飾材に使用される。

コーティング処理： ステンレス鋼の表面には、クロムメッキ、ニッケルメッキ、溶射などの処理を施し、耐食性と外観を向上させることができる。

切断・加工

さまざまなニーズに応じて、ステンレス鋼製品も切断、プレス、曲げ、溶接などの後処理工程を経る必要がある。ステンレス食器、台所用品、建材など、複雑な成形が要求される製品では、特定の形状に応じてカスタマイズされた加工が必要になることもある。

このリンクでは、ステンレス鋼材料は特定のサイズや形状に切断され、溶接またはスプライシングされ、最終的に設計要件を満たす完成品に形成される。

検査と梱包

ステンレス鋼製品の生産工程は、最後に厳格に検査する必要があります。サイズ、表面、物理的特性、化学成分などを検査することにより、製品の品質が標準要件を満たしていることを確認します。一般的な検査方法は以下の通りです：

寸法測定： 製造工程では、正確な寸法がステンレス製弁当箱の正常な使用と組み立てを保証するための基礎となります。各弁当箱の長さ、幅、高さ、その他の寸法を正確に測定し、設計要件を満たしていることを確認します。

表面検査： ひび割れ、傷、酸化などの欠陥がないかチェックする。ステンレス製弁当箱の表面は食品に直接触れるため、表面が滑らかで平らであることが非常に重要です。すべてのランチボックスは工場を出荷する前に研磨され、鋭利なエッジやバリがないことを確認し、使用中に手を傷つけたり、その他の不都合が生じないようにしています。

パフォーマンステスト： 引張強度、硬度、耐食性、その他の特性をテストする。ステンレス製弁当箱の主な利点の一つは、特に食品と接触した場合の耐食性です。塩水噴霧試験などの方法で、弁当箱がさまざまな環境下で酸化や腐食に耐えられるかどうかを試験し、長期使用後も良好な状態を保てるかどうかを確認する。

要約する

ステンレス・スチール製品の製造には、材料の選択から製錬、成形、加工、表面処理、品質検査、包装に至るまで、多くのつながりがある。各工程では、品質と技術の綿密な管理が要求される。原料は合金液に製錬され、必要な形状に鋳造または圧延される。冷間加工と表面処理により、性能、耐食性、外観が改善され、規格や顧客の要求を満たす。

現代的な生産は環境保護と省エネを重視し、効率と品質を向上させる。最終的に、厳格な検査と精巧な包装を経て、ステンレス鋼製品は完璧に納品され、多くの分野で広く使用され、生活の質を向上させ、経済発展を促進する。

モヤについて

モヤは一流である。 ステンレス食品容器メーカー 30年の製造経験を持つ。OEMとODMサービスを提供する企業として、お客様のニーズに応じて、個別のデザイン、サイズ、色、機能のカスタマイズを提供することができます。大規模な大量生産であれ、小規模なカスタマイズであれ、モヤは効率的な生産プロセスと柔軟な供給ソリューションを提供することができます。